友元函数

1、首先，我们为什么要使用友元呢？

答：类具有封装和信息隐藏的特性，只有类的成员函数才能访问类的私有成员，程序中的其他函数是无法访问私有成员的。非成员函数可以访问类中的公有成员，但是如果将数据成员都定义为公有的，这又破坏了隐藏的特性。另外，应该看到在某些情况下，特别是在对某些成员函数多次调用时，由于参数传递，类型检查和安全性检查等都需要时间开销，而影响程序的运行效率。

为了解决上面的问题，提出了友元函数。友元是一种定义在类外部的普通函数，但它需要在类体内进行说明，为了与该类的成员函数加以区别，在说明时前面加以关键字friend。友元不是成员函数，但是它可以访问类中的私有成员。

优点：提高程序的运行效率；

缺点：破坏了类的封装性和隐藏性，使得非成员函数可以访问类的私有成员。

2、那么，什么是友元函数呢？

答：友元函数就是可以直接访问类中私有成员的函数，虽然它不是成员函数。

3、使用友元需要注意什么呢？

答：1）如果类A是类B的友元，则类A(的成员函数)可以直接访问类B的私有 成员。

2）友元不能继承。也就是说，类A是类B的友元，类D是类B的派生类，则类A并不会直接是类D的友元。通俗一点，父亲的朋友，并不天生就是儿子的朋友。即：父类的友元，并不会因为继承，而成为派生类的友元。

 

友元类：

友元除了前面讲过的函数以外，友元还可以是类，即一个类可以作另一个类的友元。当一个类作为另一个类的友元时，这就意味着这个类的所有成员函数都是另一个类的友元函数。

示例代码如下：

#include<iostream>    using namespace std; class Internet; class Country { public:     Country()     {         strcpy(cname,"中国");     } friend class Internet;//友类的声明 protected:     char cname[30]; }; class Internet { public:       Internet(char *name,char *address)       {           strcpy(Internet::name,name);           strcpy(Internet::address,address);      } void Editcname(Country &temp); protected:       char name[20];     char address[20]; }; void Internet::Editcname(Country &temp) {     strcpy(temp.cname,"中华人民共和国");  } void main() {     Internet a("中国软件开发实验室","www.cndev-lab.com");     Country b;     a.Editcname(b);     cin.get(); }

在上面的代码中我们成功的通过Internet类Editcname成员函数操作了Country类的保护成员cname。

当友元遇到了虚函数：

来看下面的几段代码：

Code:

class A;  class B  {  private:      virtual void output()      {          cout << "B::output" << endl;      }     friend class A;       };    class D : public B  {  private:      virtual void output()      {          cout << "D::output" << endl;      }      };  

A 是 B 的友元类， 而D是B的派生类。 所以，若想在A中直接访问D的代码，则编译不过：

Code:

class A  

{  

public:       

    void test()  

    {  

        D d;  

        d.output(); //编译出错  

    }  

};  

这一点大家都没觉得有问题，毕竟书上写得都明白直观：父类的友元，并不会因为继承，而成为派生类的友元。

但若代码改成这样，编译器似乎就被欺骗了：

Code:

class A  

{  

public:      

    void test()  

    {  

        D d;  

        B* pb = &d;     

        pb->output(); //编译通过  

    }  

};  

没错，很多人会认为这种代码，就算能通过编译器，也很可能是一种不好的代码，因为它怎么看都像是在欺骗编译器。是这样吗？先不讨论。先问一个问题： 上面的08行代码，output调用的是B类的那个output，还是D类的那个呢？

回答正确并不难——既然会认定这段代码带有“欺骗”性质，而且又注意到output是一个“虚函数”的话——就能能正确地解答： 调用的是D类的。A明明只是B的友元，但却通过一个简单的类型转换，就访问了D类的那个私有函数，所以会觉得这是一种“欺骗”。

如果这是一种欺骗，那我们先来回答这个骗局为什么能成立：因为“友元”的判断(resolve)，在编译期决定；而虚函数在运行期去resolve。在编译08行代码时，编译器看到*pb的类型是B，而A是B的友元，所以允许它调用output（它认为是B::output）；而在运行时，由于output是虚函数，所以最终被决定到D::output头上。

 

内容参考：http://blog.chinaunix.net/uid-21411227-id-1826758.html