C++ 友元函数与友元类

一、友元函数

1、声明

friend 返回类型 函数名(参数);

2、友元函数的作用

友元函数不受类中访问权限的限制，可以访问类中的所有成员

3、在类中声明友元函数的方式

1、将非成员函数声明为友元函数
2、将其他类的成员函数声明为友元函数

1）、将非成员函数声明为友元函数

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    Student(char *name, int age, float score);

    friend void show(Student *pstu);  //将show()声明为友元函数

private:
    char *m_name;
    int m_age;
    float m_score;
};

Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }

//非成员函数
void show(Student *pstu)
{
    cout << pstu->m_name << "的年龄是 "
         << pstu->m_age << "，成绩是 "
         << pstu->m_score << endl;
}

int main()
{
    Student stu("小明", 15, 90.6);
    show(&stu);  //调用友元函数

    Student *pstu = new Student("李磊", 16, 80.5);
    show(pstu);  //调用友元函数

    return 0;
}

结果：

小明的年龄是 15，成绩是 90.6
李磊的年龄是 16，成绩是 80.5

2）、将其他类的成员函数声明为友元函数

#include <iostream>
using namespace std;

class Address;  //提前声明Address类

//声明Student类
class Student
{
public:
    Student(char *name, int age, float score);

    void show(Address *addr);

private:
    char *m_name;
    int m_age;
    float m_score;
};

//声明Address类
class Address
{
private:
    char *m_province;  //省份
    char *m_city;  //城市
    char *m_district;  //区（市区）

public:
    Address(char *province, char *city, char *district);
    //将Student类中的成员函数show()声明为友元函数
    friend void Student::show(Address *addr);
};

//实现Student类
Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }

void Student::show(Address *addr)
{
    cout << m_name << "的年龄是 "
         << m_age << "，成绩是 "
         << m_score << endl;
    cout<<"家庭住址："
        <<addr->m_province
        <<"省"<<addr->m_city
        <<"市"<<addr->m_district
        <<"区"<<endl;
}

//实现Address类
Address::Address(char *province, char *city, char *district)
{
    m_province = province;
    m_city = city;
    m_district = district;
}

int main()
{
    Student stu("小明", 16, 95.5f);
    Address addr("陕西", "西安", "雁塔");
    stu.show(&addr);

    Student *pstu = new Student("李磊", 16, 80.5);
    Address *paddr = new Address("河北", "衡水", "桃城");
    pstu -> show(paddr);

    return 0;
}

结果：

小明的年龄是 16，成绩是 95.5
家庭住址：陕西省西安市雁塔区
李磊的年龄是 16，成绩是 80.5
家庭住址：河北省衡水市桃城区

4、友元函数的注意事项

1）、友元函数并不是类的成员函数，没有this指针，因此友元函数中不能直接访问类的成员，必须要借助对象
2）、友元函数破坏了类的封装性
3）、一个函数可以被多个类声明为友元函数，这样就可以访问多个类中的 private 成员
4）、友元的声明可以在类中的公有、私有、保护部分，所在的位置无关紧要
5）、在类外定义友元时不需要friend关键字
6）、在类外定义友元函数时不需要加类名

二、友元类

1、声明

将类 B 声明为类 A 的友元类，那么类 B 中的所有成员函数都是类 A 的友元函数，可以访问类 A 的所有成员，包括 public、protected、private 属性的。

2、注意事项

1）、友元的关系是单向的而不是双向的。如果声明了类 B 是类 A 的友元类，不等于类 A 是类 B 的友元类，类 A 中的成员函数不能访问类 B 中的 private 成员。
2）、友元的关系不能传递。如果类 B 是类 A 的友元类，类 C 是类 B 的友元类，不等于类 C 是类 A 的友元类
3）、友元关系不能被继承

#include <iostream>
using namespace std;

class Address;  //提前声明Address类

//声明Student类
class Student
{
public:
    Student(char *name, int age, float score);

    void show(Address *addr);

private:
    char *m_name;
    int m_age;
    float m_score;
};

//声明Address类
class Address
{
public:
    Address(char *province, char *city, char *district);
public:
    //将Student类声明为Address类的友元类
    friend class Student;

private:
    char *m_province;  //省份
    char *m_city;  //城市
    char *m_district;  //区（市区）
};

//实现Student类
Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
void Student::show(Address *addr)
{
    cout<<m_name<<"的年龄是 "<<m_age<<"，成绩是 "<<m_score<<endl;
    cout<<"家庭住址："<<addr->m_province<<"省"<<addr->m_city<<"市"<<addr->m_district<<"区"<<endl;
}

//实现Address类
Address::Address(char *province, char *city, char *district)
{
    m_province = province;
    m_city = city;
    m_district = district;
}

int main()
{
    Student stu("小明", 16, 95.5f);
    Address addr("陕西", "西安", "雁塔");
    stu.show(&addr);

    Student *pstu = new Student("李磊", 16, 80.5);
    Address *paddr = new Address("河北", "衡水", "桃城");
    pstu -> show(paddr);

    return 0;
}

结果：

小明的年龄是 16，成绩是 95.5
家庭住址：陕西省西安市雁塔区
李磊的年龄是 16，成绩是 80.5
家庭住址：河北省衡水市桃城区

参考：
http://c.biancheng.net/view/2233.html