C++ -- 友元（friend）

在C++中，以关键字friend声明友元关系，友元可以访问与其有friend关系的类中的私有成员。

1、友元函数

将一个函数声明为当前类的友元函数，则该函数可以访问当前类的保护成员和私有成员。

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
	Student(float c,float e,float m)
	{
		chinese=c;
		english=e;
		math=m;
	}
	friend void output(Student &s);
private:
	int age;
	double height;
	float chinese;
	float english;
	float math;
};

//全局函数，且是student类的友元函数
//注意该函数不属于类Student
void output(Student &s)
{
	cout<<"output:"<<s.chinese<<"--"<<s.english<<"--"<<s.math<<endl;
}
int main()
{
	Student s(78.5,88.2,95);
	output(s);
	system("pause");
	return 0;
}

2、友元类

若将一个类B声明为类A的友元类，则B中的所有成员函数都是类A的友元函数，可以访问类A中的protected,private成员。

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <iostream>
using namespace std;

class Date;
class Time
{
    //可以声明在该类的任何地方
    //将Date类声明为Time类的友元类
    //则Date类中的成员函数可以访问Time类的private成员
	friend class Date;
public:
	Time(int,int,int);
private:
	int hour;
	int min;
	int sec;
};
Time::Time(int h,int m,int s)
{
	hour=h;
	min=m;
	sec=s;
}

class Date
{
public:
	Date(int,int,int);
	void t_hour(Time &);
	void t_min(Time &);
	void t_sec(Time &);
	void output(Date &,Time &);
private:
	int year;
	int mon;
	int day;
};

Date::Date(int y,int m,int d)
{
	year=y;
	mon=m;
	day=d;
}

void Date::t_hour(Time &t)
{
	cout<<"Hour="<<t.hour<<endl;
}

void Date::t_min(Time &t)
{
	cout<<"Min="<<t.min<<endl;
}

void Date::t_sec(Time &t)
{
	cout<<"Second="<<t.sec<<endl;
}

void Date::output(Date &d,Time &t)
{
	cout<<"current time is "<<d.year<<"-"<<d.mon<<"-"<<d.day<<" "<<t.hour<<":"<<t.min<<":"<<t.sec<<endl;

}

int main()
{
	Time t(15,33,22);
	Date d(2016,2,2);
	d.t_hour(t);
	d.t_min(t);
	d.t_sec(t);
	d.output(d,t);
	system("pause");
	return 0;
}

问题：

若类B是A的友元类，则B的成员函数可以访问A的私有成员，那么A和B是否彼此成为友元，A的成员函数也可以访问B的私有成员呢？

答案是否定的，因为要访问私有成员，首先要定义对象，而A,B中总有一个先定义，一个后定义，后定义的那个类称为前类的友元类，可以访问它的私有成员，而在定义前类时，后类的大小是未知的，即使也定义成友元，还是不能访问。这里就用到了类的提前引用声明。

3、类的提前引用声明

一般情况下，类必须先声明（给出类体），才能使用。

如果需要在类声明之前，使用该类的名字去定义指向该类对象的指针或引用，可以使用提前引用声明。

如上例所示：使用前（未定义）引用: class Date;

但是：不能因为提前引用声明，而去定义一个类的对象，这是不允许的。

因为在定义一个对象时，要为这个对象分配存储空间，在正式声明类之前，编译系统无法确定应为对象分配多大的存储空间。

只有见到类体之后才能确定，所以不能在定义类之前去定义一个类的对象。

但是可以在声明类之前，先使用该类的名字定义一个该类的指针或引用。

因为指针变量和引用本身的大小是固定的，它与指向的类对象的大小无关。