c++ friend关键字

 

1.概述	目的： C++通过友元机制允许类的非公有成员被其它类或者非成员函数访问，友元按类型分：普通非类成员函数友元、它类成员函数友元、类友元。 友元包括声明与定义。友元声明默认为了extern，就是说友元类或友元函数作用域已扩展至包含该类定义的作用域，即便在类的内部定义友元函数也没有关系。
2.普通非成员函数友元	语法与普通函数无异，友元函数不属于任何类，其实现可以在类外定义，但必在类内声明，声明需加friend关键字。 #include "cmath" #include "iostream" using namespace std; class Point{ public:       Point(double xx,double yy){ x=xx; y=yy;}       void GetXY();       friend double Distance(Point &a,Point &b); protected: private:      double x,y; }; void Point::GetXY(){ cout<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;} double Distance(Point &a,Point &b){     double length;     length=sqrt((a.x-b.x)*(a.x-b.x)+(a.y-b.y)*(a.y-b.y)); //引用类的私有成员     return length; } int main(void){     Point p1(3.0,4.0),p2(6.0,8.0);     p1.GetXY(); //成员函数的调用方法，通过使用对象来调用     p2.GetXY();     double d = Distance(p1,p2);//友元函数按普通方式调用，不能按对象方式调用     cout<<d<<endl;     system("pause");     return 0; } 说明：上述程序Point类中声明了一个友元函数Distance()，friend关键字标识它非成员函数而是友元函数。它的定义与普通函数定义一致，不能添加类名。它可以引用类中私有成员，函数体中的a.x，b.x，a.y，b.y都是类的私有成员，它们是通过对象引用。 下面对上述代码进行输入、输出流符号重载： #include <cmath> #include <iostream> using namespace std; class Point{ public:      Point(double xx,double yy){ x=xx; y=yy;}      void GetXY();      friend double Distance(Point &a,Point &b);      friend ostream &operator <<(ostream &a,Point &b); protected: private:       double x,y; }; ostream &operator <<(ostream &out,Point &b)  {      out<<"("<<b.x<<","<<b.y<<")"<<endl;      return out; } void Point::GetXY(){      //cout<<"("<<this->x<<","<<this->y<<")"<<endl;      //cout<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;      cout<<*this; } double Distance(Point &a,Point &b){      double length = sqrt((a.x-b.x)*(a.x-b.x)+(a.y-b.y)*(a.y-b.y));      return length; } int main(void){      Point p1(3.0,4.0),p2(6.0,8.0);      p1.GetXY();      p2.GetXY();      double d = Distance(p1,p2);     cout<<d<<endl;     system("pause");     return 0; }
3.类友元	类作为友元需要注意：友元类和原始类之间的相互依赖关系，如果在友元类中定义的函数访问原始类的私有变量，那么需要在友元类定义文件中包含原始类定义的头文件。但是在原始类的定义中（包含友元类声明的类），不需要包含友元类的头文件。 另外，不需要在类定义前去声明友元类，因为友元类的声明自身就是一种声明。 //A.h  #pragma once  #include <iostream>  using namespace std;  class A  {         friend class B;  //此处不声明编译报错 public:  ~A(void);          A(); private:            int m_nItem; }; //A.cpp #include "A.h" A::A(){        m_nItem =3; } A::~A(void){}   //B.h #pragma once  class B  {  public:          B(void);          ~B(void);          int func();  };  //B.cpp #include "B.h"  #include "A.h" //must include A.h #include <iostream> B::B(void){} B::~B(void){} int B::func()  {          cout<<"This is in B"<<endl;          A a;         return a.m_nItem;  //访问了A类的成员 }
4.它类成员函数友元	声明此种友元要用类限定符，因此必须先定义包含友元函数的类，但是在定义友元函数时候，又必须事先定义原始类。通常的做法先定义包含友元函数的类，再定义原始类，这个顺序不能乱(如果是友元类，则没有限制)， 如下面所示： //A.h #pragma once #include "B.h" class A{      friend int B::func(A xx); public:      A(void):mx(20),my(30){}      ~A(void){} private:       int mx,my; };   //B.h #pragma once class A; class B{ public:     B(void);     ~B(void);     int func(A xx); }; //B.cpp #include "B.h" #include "A.h" B::B(void){} B::~B(void){} int B::func(A xx){return xx.mx * xx.my;}   //main.cpp #include "A.h" #include "B.h" #include <iostream> using namespace std; void main(){   A a;   B b;   cout<<b.func(a)<<endl;   system("pause"); }
5.其它	1. 友元只具单向性：若类B是类A友元，类A不一定是类B友元，要看类中是否有相应声明。 2. 友元不能被继承：B是A的友元类，C是B的子类，推不出C是A的友元。 3. 友元不具传递性：B是A的友元，C是B的友元，推不出C是A的友元。