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C++友元函数和友元类

• 场景
  • 在C++中，我们使用类对数据进行了隐藏和封装，类的数据成员一般都定义为私有成员，成员函数一般都定义为公有的，以此提供类与外界的通讯接口。但是，有时需要定义一些函数，这些函数不是类的一部分，但又需要频繁地访问类的数据成员，这时可以将这些函数定义为该函数的友元函数。除了友元函数外，还有友元类，两者统称为友元。
• 利弊
  • 友元的作用是提高了程序的运行效率（即减少了类型检查和安全性检查等都需要时间开销），但它破坏了类的封装性和隐藏性，使得非成员函数可以访问类的私有成员。
• 友元函数

  • 在定义一个类的时候，可以把一些函数（包括全局函数和其他类的成员函数）声明为“友元”，这样那些函数就成为该类的友元函数，在友元函数内部就可以访问该类对象的私有成员了。

  • 将全局函数声明为友元的写法如下：

      friend  返回值类型  函数名(参数表);
    

  • 将其他类的成员函数声明为友元的写法如下：

      friend  返回值类型  其他类的类名::成员函数名(参数表);
    

  • 但是，不能把其他类的私有成员函数声明为友元。

• 友元类

  • 一个类 A 可以将另一个类 B 声明为自己的友元，类 B 的所有成员函数就都可以访问类 A 对象的私有成员。在类定义中声明友元类的写法如下：

      friend  class  类名;
    

  • 示例

      class CCar
      {
      private:
          int price;
          friend class CDriver;  //声明 CDriver 为友元类
      };
      class CDriver
      {
      public:
          CCar myCar;
          void ModifyCar()  //改装汽车
          {
              myCar.price += 1000;  //因CDriver是CCar的友元类，故此处可以访问其私有成员
          }
      };
      int main()
      {
          return 0;
      }
    

  • 友元关系在类之间不能传递，即类 A 是类 B 的友元，类 B 是类 C 的友元，并不能导出类 A 是类 C 的友元。