我们知道类的私有成员只能在类的成员函数内部访问，如果想在别处访问对象的私有成员，只能通过类提供的接口（成员函数）间接地进行。这固然能够带来数据隐藏的好处，利于将来程序的扩充，但也会增加程序书写的麻烦。

C++ 设计者认为，如果有的程序员真的非常怕麻烦，就是想在类的成员函数外部直接访问对象的私有成员，那还是做一点妥协以满足他们的愿望为好，这也算是眼前利益和长远利益的折中。因此，C++ 就有了友元（friend）的概念。打个比方，这相当于是说：朋友是值得信任的，所以可以对他们公开一些自己的隐私。

友元分为两种：友元函数和友元类。

1. 友元函数

类的友元函数是定义在类外部，但有权访问类的所有私有（private）成员和保护（protected）成员。尽管友元函数的原型有在类的定义中出现过，但是友元函数并不是成员函数。

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函数。

示例代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;class Student
{public:Student(string i, string n, int a); // 简单的构造函数~Student(); // 析构函数string getID();friend int getAge(Student stu); // 友元函数private:string id;string name;int age;
};Student::Student(string i="", string n="", int a=0)
{cout << "constructor func run" << endl;id = i;name = n;age = a;
}Student::~Student()
{cout << "destructor func run" << endl;
}string Student::getID()
{return id;
}// getAge() 不是任何类的成员函数
int getAge(Student stu)
{//  因为 getAge() 是 Student 的友元函数，所以它可以直接访问该类的任何成员 */return stu.age;
}int main()
{Student stu ("0001", "Jack", 18);// 使用友元函数获取年龄int age = getAge(stu);cout << "age is " << age << endl;return 0;
}

输出结果：

constructor func run
destructor func run
age is 18
destructor func run

因为友元函数没有 this指针，则参数要有三种情况：

要访问非 static成员时，需要对象做参数；
要访问 static成员或全局变量时，则不需要对象做参数；
如果做参数的对象是全局对象，则不需要对象做参数；
可以直接调用友元函数，不需要通过对象或指针；

示例代码：

class INTEGER
{friend void Print(const INTEGER& obj);//声明友元函数
};void Print(const INTEGER& obj）
{//函数体
}void main()
{INTEGER obj;Print(obj);//直接调用
}

2. 友元类

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，在这种情况下，整个类及其所有成员都是友元。

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;

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;class Student
{public:Student(string i, string n, int a); // 简单的构造函数string getID();friend class Teacher; // 友元函数private:string id;string name;int age;
};Student::Student(string i="", string n="", int a=0)
{cout << "constructor func run" << endl;id = i;name = n;age = a;
}class Teacher
{public:void checkStudent(Student stu);
};void Teacher::checkStudent(Student stu)
{// Teacher 是 Student 的友元类，它可以直接访问 Student 类的任何成员cout << "sut.age is " << stu.age << endl;cout << "sut.name is " << stu.name << endl;
}int main()
{Student stu ("0001", "Jack", 18);Teacher t;t.checkStudent(stu);return 0;
}

输出结果：

constructor func run
sut.age is 18
sut.name is Jack

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。“咱俩是朋友，所以你的朋友就是我的朋友”这句话在 C++ 的友元关系上不成立，当然在现实生活中很大概率也是不能成立的。

我们使用了友元之后，发现在设计程序的时候方便了很多。原先的那些私有成员都能轻松地被访问了。于是我们不用去写那些繁琐的成员函数，程序执行的时候也减少了函数的调用次数，提高了运行效率。

友元的存在，破坏了类的封装性。一个类出现问题，就不仅仅是由这个类本身负责了，还可能和它众多的友元有关。这无疑使得检查调试的范围突然扩大了许多，难度也陡然增加。

所以，我们在使用友元的时候，权衡使用友元的利弊，使程序达到最佳的效果。

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1. 友元函数

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