王桂林老师C++之友元

友元，英语为friend，朋友的意思，朋友就是关系亲密的两个人，能够分享物品的两个人。
由此可见，友元在C++之中的作用，就是实现数据的方便访问。
本文将从下面三个方面来阐述friend的功能：

在什么情况下，使用友元能够带来方便？
友元可以修饰哪几种类型？
友元注意事项？

在什么情况下，使用友元能够带来方便？

先举一个生活中的例子。A和B是借贷关系，每次A找B贷款，都需要得到B的同意，这样做很符合规矩。但是，有时候A频繁的找B借钱，这样B就频繁的接待A，很耽误自己的时间，而且也很麻烦。B就开始想办法解决这个麻烦，他觉得A值得信任，可以做他的朋友，于是就告诉A，以后你来找我借钱，就直接到一个地方拿，不需要经过我的允许。这样，麻烦就解决了。但是，也导致了不安全。
同样，在C++中，也是一样的道理。先定义一个类B：

//main.cpp
class B
{
public:int getX(){return x;}
private:int x;
};void func()
{B b;for (int i=0; i<10000; i++){std::cout<<b.getX()<<std::endl;  //只能通过接口访问类私有成员}
}

因为类的私有成员不能直接被访问，所以func函数访问B中的x，就必须要经过B的公共成员函数getX。但是如果将func声明为B的友元，则就可以通过B的对象直接访问x。修改如下，

class B
{
public:friend void func(B & b);  //友元函数声明（注意：友元函数不受public、private的影响，一般习惯放在public下）
private:int x;
};
//友元函数定义
void func(B & b)
{for (int i=0; i<10000; i++){std::cout<<b.x<<std::endl;     //直接通过类对象访问私有成员}
}

友元可以修饰哪几种类型？

从上一段中可以得知，全局函数可以成为类的友元。除了全局函数外，还有不同类的成员函数、类的对象都可以成为一个类的友元。

//A类的成员函数为B类的友元函数
//main.cpp
class B;   //因为类A中使用了B的引用，所以必须要在类A之前进行这种不完全声明。（注意：不完全声明后，只能使用其引用和指针。）
class A
{
public:int getadd(B & b);
};class B
{
public:friend int A::getadd(B & b);  //格式基本与全局函数声明一致，只是函数前加上类命名空间
private:int x;int y;
};int A::getadd(B & b)
{return (b.x + b.y);
}

假如类A的所有成员函数，都是去操作类B的成员变量。为了方便，可以直接把A声明为B的友元，这样就不需要一个函数一个函数的声明了。

//A类为B类的友元函数
//main.cpp
class B;
class A
{
public:int getadd(B & b);int getsub(B & b);
};class B
{
public:friend A;
private:int x;int y;
};int A::getadd(B & b)
{return (b.x + b.y);
}
int A::getsub(B & b)
{return (b.x - b.y);
}

友元注意事项？

友元关系不能够被继承。
友元关系是单向的，不具有交换性。如果类A是类B的友元，那么类B不一定是类A的友元，要看类中是否有相关的声明。
友元关系不具备传递性。如果类A是类B的友元，类C是类A的友元，那么类C不一定是类B的友元，要看类中是否有相关的声明。

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