友元函数和友元类（friend）

友元（friend）

定义在类的外部，但需要在类的内部进行说明的普通函数或类，与其他函数和类的区别是在前面加上关键字friend。友元不是成员函数，但它可以访问类中的私有成员，破坏了类的特性（封装）。

友元关系是单向的，不具对称性（即 A 是 B 的友元，但 B 不一定是 A 的友元）和传递性（即 B 是 A 的友元，C 是 B 的友元，但是 C 不一定是 A 的友元）

友元函数

声明在类外部的普通函数，但需要在类的内部说明，使用friend来修饰（不是类的成员函数）来与类内部的成员函数加以区别，可以在友元函数中访问类的私有成员（通过对象参数来访问私有数据成员），但是普通的类外部函数无法访问类的私有成员只能访问公有成员。

语句位置与访问描述无关

#pragma warning(disable : 4996)
#include 
using namespace std;

class A
{
public:
    //通过对象参数来访问私有数据成员
    friend int Add(A &pa,int a,int b);
private:
    int m_a, m_b;
};

int Add(A &pa, int a,int b)
{
    pa.m_a = a;
    pa.m_b = b;
    return pa.m_a + pa.m_b;
}

int main()
{
    A a1;
    cout << "a = " << Add(a1, 10,20)<< endl;
    system("pause");
    return 0;
}

友元类

在类中使用关键字friend修饰说明另一个类，就可以作为一个友元类存在，即一个类可以作另一个类的友元。也就是说这个友元类的所有成员函数都是另一个类的友元函数，都可以访问另一个类的私有成员和保护成员。

friend class 类名（即友元类的类名）

class A
{
    //破坏了类A的封装性
    friend class B;
public:
    int GetA()
    {
        return  m_a;
    }
private:
    int m_a;
};

class B
{
public:
    void SetValue(int val)
    {
        a.m_a = val;
    }
    void GetValue()
    {
        cout << "a = " << a.GetA() << endl;
    }
private:
    A a;
};

int main()
{
    B b;
    b.SetValue(10);
    b.GetValue();
    system("pause");
    return 0;
}

友元函数实现操作符重载

一般情况下用友元函数重载<<,>>操作符

• istream 和 ostream 是 C++ 的预定义流类
• cin 是 istream 的对象，cout 是 ostream 的对象
• 运算符 << 由ostream 重载为插入操作，用于输出基本类型数据
• 运算符 >> 由 istream 重载为提取操作，用于输入基本类型数据
• 用友员函数重载 << 和 >> ，输出和输入用户自定义的数据类型

friend ostream & operator<<(ostream &out, MyString &s);
friend istream & operator>>(istream &input, MyString &s);

后面会详细分析，这里先提一下推荐友元函数重载<<,>>操作符，其他时候能不能使用友元，视情况而定。

为什么要用到友元

如果要在类A中访问类B中的私有成员和保护成员，从而达到共享同一函数的前提下，我们可以使用友元类和友元函数，但是使用友元破坏了类的封装性，而能实现类之间的数据共享，减少系统开销，提高效率，在实际的开发中根据需要选择。

总结

1、友元是单向性的，即类B是类A的友元，类A不一定是类B的友元，也不是传递性的，即类B是类A的友元，类C是类B的友元，类C不一定是类A的友元。

2、友元不能被继承，即类B是类A的友元，类的子类不一定是类A的友元。

3、一般情况下，用友元函数重载<<、>>操作符，

4、友元函数没有this指针，所需操作数都必须在参数表中显示声明