友元

友元

友元的内容：

• 引入友元
• 友元的分类
  
  • 友元函数
  • 友元类
• 友元的优缺点
• 友元的注意事项

一、引入友元

一个常规的成员函数（不是static、const修饰的，不是友元的）声明描述了三件在逻辑上相互不同的事情：

1. 该函数能访问类声明的私有部分。
2. 该函数位于类的作用域之中。
3. 该函数必须经由一个隐藏的this指针去调用。

通过该函数声明为static，可以让它只有前两种性质。因为static修饰的函数无this指针。
通过将一个函数声明为友元可以使它只具有第一种性质。因为友元函数不属于类的成员函数。

• 友元是一种说明在类体外非成员函数，友元不是成员函数，但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中的私有成员。

二、友元分为：友元函数和友元类

友元函数

• 友元函数可以直接访问类的私有成员。
• 它是定义在类外部的普通函数，不属于任何类。
• 但需要在类的内部声明，声明时需加 friend 关键字。

//友元函数

class Date
{
    //友元函数在类内部声明
    friend void PrintDate(Date d);
public:
    Date(int year, int month, int day)
        : _year(year)
        , _month(month)
        , _day(day)
    {}
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

//在类体外定义
void PrintDate(Date d)
{
    cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day << endl;
}

int main()
{
    Date d(2018, 5, 1);
    PrintDate(d);
    return 0;
}

友元函数须注意：

• 友元函数可以访问类的私有成员，但它不是类的成员函数。
• 友元函数不用const修饰。
• 友元函数可以在类定义的任何地方声明，不受类访问限定符限制，但不能放在成员函数里面去。
• 一个函数可以是多个类的友元函数。
• 友元函数的调用与普通函数的调用和原理相同。

友元类

友元类即是一个类可以作为另一个类的友元，意味着这个类的所有成员函数可以是另一个类的友元函数，都可以访问另一类的非公有成员。

//友元类

class Date; // 因为Data类定义在Time类后面，所以得先声明Data类
class Time
{
    //Date类中的成员可以访问Time类的私有部分
    friend class Date;
public:
    Time(int hour, int minute, int second)
        : _hour(hour)
        , _minute(minute)
        , _second(second)
    {}
private:
    int _hour;
    int _minute;
    int _second;
};

class Date
{
public:
    Date(int year, int month, int day)
        : _year(year)
        , _month(month)
        , _day(day)
    {}
    void SetDate(int hour)
    {
        t._hour = hour;
    }
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
    Time t;
};
int main()
{
    Date d(2018, 5, 1);
    Time t(12, 12, 12);
    return 0;
}

三、友元的优缺点：

• 优点：提高了程序运行的效率。
• 缺点：破坏了类的封装性和隐藏性。

四、友元须注意：

• 友元关系不能继承
• 友元关系不能传递。
• 友元关系是单向的，不具有交换性。