C++友元函数

友元函数和友元类的需要:
    类具有封装和信息隐藏的特性。只有类的成员函数才能访问类的私有成员,程序中的其他函数是无法访问私有成员的。非成员函数可以访问类中的公有成员,但是如果将数据成员都定义为公有的,这又破坏了隐藏的特性。另外,应该看到在某些情况下,特别是在对某些成员函数多次调用时,由于参数传递,类型检查和安全性检查等都需要时间开销,而影响程序的运行效率。

  为了解决上述问题,提出一种使用友元的方案。友元是一种定义在类外部的普通函数,但它需要在类体内进行说明,为了与该类的成 员函数加以区别,在说明时前面加以关键字friend。友元不是成员函数,但是它可以访问类中的私有成员。友元的作用在于提高程序的运行效率,但是,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。

友元可以是一个函数,该函数被称为友元函数;友元也可以是一个类,该类被称为友元类。

友元函数

  友元函数的特点是能够访问类中的私有成员的非成员函数。友元函数从语法上看,它与普通函数一样,即在定义上和调用上与普通函数一样。下面举一例子说明友元函数的应用。

  #include 
  #include 

  class Point
  {
  public:
    Point(double xx, double yy) { x=xx; y=yy; }
    void Getxy();
    friend double Distance(Point &a, Point &b);
  private:
    double x, y;
  };

  void Point::Getxy()
  {
  cout<<"("<<<","<<Y<<")"<<ENDL;< FONT>
  }

  double Distance(Point &a, Point &b)
  {
  double dx = a.x - b.x;
  double dy = a.y - b.y;
  return sqrt(dx*dx+dy*dy);
  }

  void main()
  {
  Point p1(3.0, 4.0), p2(6.0, 8.0);
  p1.Getxy();
  p2.Getxy();
  double d = Distance(p1, p2);
  cout<<"Distance is"<< FONT>
  }

   说明:在该程序中的Point类中说明了一个友元函数Distance(),它在说明时前边加friend关键字,标识它不是成员函数,而是友元函数。 它的定义方法与普通函数定义一样,而不同于成员函数的定义,因为它不需要指出所属的类。但是,它可以引用类中的私有成员,函数体中 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的。在调用友元函数时,也是同普通函数的调用一样,不要像成员函数那样调用。本例 中,p1.Getxy()和p2.Getxy()这是成员函数的调用,要用对象来表示。而Distance(p1, p2)是友元函数的调用,它直接调用,不需要对象表示,它的参数是对象。

友元类
    友元除了前面讲过的函数以外,友元还可以是类,即一个类可以作另一个类的友元。当一个类作为另一个类的友元时,这就意味着这个类的所有成员函数都是另一个类的友元函数。