自考 C++ 杂记 —— 友元函数
友元函数
自考教材中的简单介绍
（2008版教材P109）友元函数可以存取私有成员、公有成员和保护成员。友元函数可以是一个类或者函数，尚未定义的类也可以作为友元引用。
（2008版教材P112）友元关系是不传递的，即当说明类A是类B的友元，类B又是类C的友元时，类A却不是类C的友元。这种友元关系也不具有交换性，即当说明类A是类B的友元时，类B不一定是类A的友元。
目录
友元函数
1.友元函数的简单介绍
2.友元函数的使用
3.三种友元函数
历年真题
1.友元函数的简单介绍
1.1为什么要使用友元函数
在实现类之间数据共享时，减少系统开销，提高效率。如果类A中的函数要访问类B中的成员（例如：智能指针类的实现），那么类A中该函数要是类B的友元函数。具体来说：为了使其他类的成员函数直接访问该类的私有变量。即：允许外面的类或函数去访问类的私有变量和保护变量，从而使两个类共享同一函数。
实际上具体大概有下面两种情况需要使用友元函数：（1）运算符重载的某些场合需要使用友元。（2）两个类要共享数据的时候。
1.2使用友元函数的优缺点
优点：能够提高效率，表达简单、清晰。
缺点：友元函数破环了封装机制，尽量不使用友元函数，除非不得已的情况下才使用友元函数。
2.友元函数的使用
2.1友元函数的参数：
因为友元函数没有this指针，则参数有三种情况：
(a)要访问非static成员时，需要对象做参数；
(b) 要访问static成员或全局变量时，则不需要对象做参数；
(c) 如果做参数的对象是全局对象，则不需要对象做参数；
2.2友元函数的位置
因为友元函数是类外的函数，所以它的声明可以放在类的私有段或公有段且没有区别。
2.3友元函数的调用
可以直接调用友元函数，不需要通过对象或指针
2.4友元函数和类的成员函数的区别
(a)成员函数有this指针，而友元函数没有this指针。
(b)友元函数是不能被继承的，就像父亲的朋友未必是儿子的朋友。
3.三种友元函数
根据这个函数的来源不同，可以分为三种：
3.1类本身的友元函数（将一个普通函数作为类的友元函数）
目的：使普通函数能够访问类的友元
语法：
声明： friend + 普通函数声明，也就是 friend 函数类型 函数名（类名&，----）；
实现位置：可以在类外或类中
实现代码：与普通函数相同
调用：类似普通函数，直接调用
代码示例：
class INTEGER
{
friend void Print(const INTEGER& obj);//声明友元函数
};
void Print(const INTEGER& obj）
{
//函数体
}
void main()
{
INTEGER obj;
Print(obj);//直接调用
}3.2将成员函数作为友元（将一个类的成员函数作为另一个类的友元函数）
目的：使类Y的一个成员函数成为类X的友元，具体而言：在类Y的这个成员函数中，借助参数X，可以直接以X的私有变量
语法：
声明位置：声明在公有中 （本身为函数）
声明：friend + 成员函数的声明
调用：先定义Y的对象y---使用y调用自己的成员函数---自己的成员函数中使用了友元机制
代码示例：
class girl;
class boy
{
public:
void disp(girl &);
};
void boy::disp(girl &x) //函数disp()为类boy的成员函数，也是类girl的友元函数
{
cout<<"girl's name is:"<3.3 类Y的所有成员函数都为类X友元函数—友元类
目的：使用单个声明使Y类的所有函数成为类X的友元，它提供一种类之间合作的一种方式，使类Y的对象可以具有类X和类Y的功能。
语法：
声明位置：公有私有均可，常写为私有(把类看成一个变量)
声明： friend + class + 类名
代码示例：
class girl;
class boy
{
public:
void disp(girl &);
};
void boy::disp(girl &x) //函数disp()为类boy的成员函数，也是类girl的友元函数
{
cout<<"girl's name is:"<
历年真题
1.类模板template
B．friend void f(X
友元函数说明的格式：friend 函数类型 函数名（类名&，----）；
2.下面选项中不是类成员函数的是（ ）。
C.友元函数
友元函数虽然不是成员函数但是可以访问类所有成员。友元函数应被看作类的接口的一部分，使用它的主要目的是提高效率，因为它可以直接访问对象的私有成员，从而省去调用类的相应成员函数的开销。构造函数、析构函数和静态函数都是类的成员函数。
3.对于友元描述正确的是（ ）。
B.友元不是本类的成员函数
一个类的成员函数(包括构造函数和析构函数)可以通过使用friend说明为另一个类的友元。
4.下列哪个函数不是类的成员函数？（ ）
C.友元函数
析构函数和构造函数、复制构造函数都是构造型成员函数的基本成员。友元函数不是类的成员函数，友元函数应被看作类的接口的一部分，使用它的主要目的是提高效率，因为它可以直接访问对象的私有成员，从而省去调用类的相应成员函数的开销。
5.C++中定义友元函数使用的关键字为 __friend__。
6.友元函数的主要作用是（ ）。
A．提高程序的效率
类友元函数应被看作类的接口的一部分，使用它的主要目的是提高效率，因为它可以直接访问对象的私有成员，从而省去调用类的相应成员函数的开销。
7.下列关于友元函数的描述，正确的是（ ）。
A．友元函数可以存取私有成员、公有成员和保护成员
可以在类A中通过关键字friend声明或定义某个独立函数或另一个类B的某个成员函数或另一个类B为类A的友元函数，友元函数可以无限制地存取类A的成员（包括私有、公有和保护成员）。友元函数可在类中的私有或公有部分通过关键字friend说明或定义，但如在类中声明，而在类外定义，就不能再在类外使用friend关键字。类友元函数应被看作类的接口的一部分，使用它的主要目的是提高效率，因为它可以直接访问对象的私有成员，从而省去调用类的相应成员函数的开销。
8.如果要把A类成员函数f()且返回值为void声明为类B的友元函数，则应在类B的定义中加入语句_friend void A::f( );_ 。
9．以下关于this指针的叙述中，正确的是
A．任何与类相关的函数都有this指针
B．类的成员函数都有this指针
C．类的友元函数都有this指针
D．类的非静态成员函数才有this指针
【答案】D
【解析】this指针是隐藏的，可以使用该指针来访问调用对象中的数据。静态成员函数没有this 指针，类的非静态成员函数才有this指针。
【知识点】this指针
10．友元运算符@obj被C++编译器解释为
A．operator@(obj)
B．operator@(obj,0)
C．obj.operator@()
D．obj.operator@(0)
隐藏答案
【答案】A
【解析】双目运算符的情况：如友元运算符obj1＞obj2被C++编译器解释为operator＞(obj1，obj2)，单目运算符的情况：如友元运算符@obj被C++编译器解释为operator@(obj)。
【知识点】友元运算符
部分内容参考自 https://www.cnblogs.com/BeyondAnyTime/archive/2012/06/04/2535305.html ，略有修正