c 友元函式與友元類

友元函式和友元類的需要：

類具有封裝和資訊隱藏的特性。只有類的成員函式才能訪問類的私有成員，程式中的其他函式是無法訪問私有成員的。非成員函式可以訪問類中的公有成員，但是如果將資料成員都定義為公有的，這又破壞了隱藏的特性。另外，應該看到在某些情況下，特別是在對某些成員函式多次呼叫時，由於引數傳遞，型別檢查和安全性檢查等都需要時間開銷，而影響程式的執行效率。

為了解決上述問題，提出一種使用友元的方案。友元是一種定義在類外部的普通函式，但它需要在類體內進行說明，為了與該類的成員函式加以區別，在說明時前面加以關鍵字friend。友元不是成員函式，但是它可以訪問類中的私有成員。友元的作用在於提高程式的執行效率，但是，它破壞了類的封裝性和隱藏性，使得非成員函式可以訪問類的私有成員。

友元可以是乙個函式，該函式被稱為友元函式；友元也可以是乙個類，該類被稱為友元類。

友元函式

友元函式的特點是能夠訪問類中的私有成員的非成員函式。友元函式從語法上看，它與普通函式一樣，即在定義上和呼叫上與普通函式一樣。下面舉一例子說明友元函式的應用。

[cpp]view plain

copy

#include "iostream"

#include "cmath"

using

namespace

std;

class

point

void

getxy();

friend

double

distance(point &a, point &b);

//friend標識它是友元函式，而不是成員函式，

};

void

point::getxy()

double

distance(point &a, point &b)

intmain(

void

)

說明：在該程式中的point類中說明了乙個友元函式distance()，它在說明時前邊加friend關鍵字，標識它不是成員函式，而是友元函式。它的定義方法與普通函式定義一樣，而不同於成員函式的定義，因為它不需要指出所屬的類。但是，它可以引用類中的私有成員，函式體中 a.x，b.x，a.y，b.y都是類的私有成員，它們是通過物件引用的。在調用友元函式時，也是同普通函式的呼叫一樣，不要像成員函式那樣呼叫。本例中，p1.getxy()和p2.getxy()這是成員函式的呼叫，要用物件來表示。而distance(p1, p2)是友元函式的呼叫，它直接呼叫，不需要物件表示，它的引數是物件。

友元類友元除了前面講過的函式以外，友元還可以是類，即乙個類可以作另乙個類的友元。當乙個類作為另乙個類的友元時，這就意味著這個類的所有成員函式都是另乙個類的友元函式。

使用友元類時注意：

(1) 友元關係不能被繼承。

(2) 友元關係是單向的，不具有交換性。若類b是類a的友元，類a不一定是類b的友元，要看在類中是否有相應的宣告。

(3) 友元關係不具有傳遞性。若類b是類a的友元，類c是b的友元，類c不一定是類a的友元，同樣要看類中是否有相應的申明

c中宣告a是其友元類，那麼最基本的就是a可以使用c中的private方法或者物件。

圖中可見，a是b的基類，c是d的基類。abcd中就有如下關係：

1.b新增的方法不能訪問ｃ的私有成員

2.b從ａ繼承而來的方法可以訪問ｃ的私有成員

3.a只能訪問d中從c中繼承而來的私有成員，d中新增的私有成員不能訪問！

總結起來：

(1)友元關係不可以繼承，但對已有的方法來說訪問許可權不改變。

(2)如果改寫基類的方法則訪問許可權改變

(3)友元關係不具有傳遞性

若類b是類a的友元，類c是b的友元，類c不一定是類a的友元

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