C++ 代码中的朋友：友元

为什么要使用友元

当在一个类的成员函数外，想要修改类的私有成员时，就可以考虑使用友元。

使用前提：
某个类需要实现某种功能，但是这个类自身，因为各种原因，无法自己实现。
需要借助于“外力”才能实现。

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友元的两种使用形式

友元函数 和 友元类

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友元函数

在main方法中定义，并实现；
在类中声明一下即可。（使用friend声明）

例：

需求：
给一个电脑的cpu从i7升级到i9

Computer.h

#pragma once
#include 

using namespace std;

class Computer {
public:
	Computer(void);
	~Computer(void);

	string description() const;

private:
	string cpu;

	// 把外部的全局函数pudate，声明为这个类的友元函数
	friend void update(Computer *cpu);
};

Computer.cpp

#include 
#include 
#include "Computer.h"


Computer::Computer(void)
{
	this->cpu = "i7";
}


Computer::~Computer(void)
{
}

string Computer::description() const {
	stringstream ret;

	ret << "cpu:" << cpu << endl;

	return ret.str();
}

main

#include 
#include "Computer.h"

void update(Computer *cpu) {
	cpu->cpu = "i9";
}

int main(void) {
	Computer cpu;

	cout << cpu.description() << endl;

	update(&cpu);

	cout << cpu.description() << endl;


	system("pause");
	return 0;
}

运行截图：

友元函数仅在只有一个或者两个友元函数时使用时挺方便的，当友元函数有多个的时候，就需要使用友元类来封装，会比较简洁。

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使用类的成员函数作为友元函数

简单介绍：
有一个A类和一个B类。
在B类中有一个成员成员函数时A类的友元函数

假设A类时Computer， B类时ComputerServer
那么，在A类中需要这样声明：

friend void ComputerServer::update(Computer *cpu);

注意:
在ComputerServer.h文件中使用 class Computer;声明一下有这个类；
在ComputerSever.cpp 文件中使用 头文件#include "Computer"

功能上，以上两种方式，都是相同，应用场合不同。
一个是，使用普通的全局函数，作为自己的朋友，实现特殊功能。
一个是，使用其他类的成员函数，作为自己的朋友，实现特殊功能。

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友元类

友元类，故名思意就是一个类，是一个类的友元类。
友元类里面的所有成员函数都可以访问该类的所有私有成员。

友元类就是友元函数的封装。

C++是面向对象的，目的之一：封装

封装：
优点之一，就是安全。
缺点：在某些特殊的场合，不是很方便。

友元类的作用

如果把A类作为B类的友元类，
那么A类的所有成员函数【在A类的成员函数内】，就可以直接访问【使用】B类的私有成员。
即，友元类可以直接访问对应类的所有成员！！！

例：

Computer.h

#pragma once
#include 
#include "ComputerServer.h"

using namespace std;

class Computer {
public:
	Computer(void);
	~Computer(void);

	string description() const;

private:
	string cpu;

	// 将ComputerServer整个类声明为Computer的友元类
	friend class ComputerServer;
};

Computer.cpp

#include 
#include 
#include "Computer.h"


Computer::Computer(void)
{
	this->cpu = "i7";
}


Computer::~Computer(void)
{
}

string Computer::description() const {
	stringstream ret;

	ret << "cpu:" << cpu << endl;

	return ret.str();
}

ComputerServer.h

#pragma once

class Computer;

class ComputerServer {
public:
	void update(Computer *cpu);
	void clear(Computer *cpu);
	void kiil(Computer &cpu);	// 使用指针和使用引用效果一样
};

ComputerServer.cpp

#include 
#include "ComputerServer.h"
#include "Computer.h"

void ComputerServer::update(Computer *cpu) {
	cpu->cpu = "i9";
}

void ComputerServer::clear(Computer *cpu) {
	cout << "正在对电脑清理垃圾【cpu：" << cpu->cpu << "】..." << endl;
}

void ComputerServer::kiil(Computer &cpu) {
	cout << "正在对电脑清理杀毒【cpu：" << cpu.cpu<< "】..." << endl;
}

main

#include 
#include "Computer.h"
#include "ComputerServer.h"

//void update(Computer *cpu) {
//	cpu->cpu = "i9";
//}

int main(void) {
	Computer cpu;
	ComputerServer server;

	cout << cpu.description() << endl;

	//update(&cpu);
	server.update(&cpu);
	server.clear(&cpu);
	server.kiil(cpu);

	cout << cpu.description() << endl;


	system("pause");
	return 0;
}

运行截图：

使用注意：

友元类，和友元函数，使用friend关键字进行声明即可，与访问权限无关，
所以，可以放在private/pulic/protected任意区域内。