C++友元函数和友元类

》友元

       类具有封装数据和隐藏的特性，只有类的成员函数才能访问类的私有成员和保护成员，外部函数只能访问类的共有成员。但在某些情况下，需要在类的外部访问类的私有成员和保护成员。这时，如果通过公有成员函数进行访问，由于参数传递、类型检查和安全性检查等需要时间上的开销，将影响程序的运行效率。为了解决这个问题，引入友元。

       友元可以在类外部直接访问类的私有成员和保护成员，提高了程序的运行效率。友元提供了不同类或对象的成员函数之间、类的成员函数与一般函数之间进行数据共享的机制。对于一个类，可以利用friend关键字将一般函数、其他类的成员函数或者是其他类声明为该类的友元，使得这个类中本来隐藏的信息（包括私有成员和保护成员）可以被友元所访问。如果友元是一般成员函数或是类的成员函数，称为友元函数；如果友元是一个类，则称为友元类，友元类的所有成员函数都称为友元函数。

》友元函数

       友元函数不是当前类的成员函数，而是独立于当前类的外部函数（包括普通函数和其他类的成员函数），但它可以访问该类的所有成员，包括私有成员、保护成员和公有成员。

       友元函数要在类定义时声明，声明时要在其函数名前加上关键字friend。该声明可以放在公有部分，也可以放在私有部分或者保护部分。友元函数的定义通常在类外部。

       格式：     friend <数据类型><函数名>(<参数表>);

       注：友元函数是一个普通函数，它虽然可以访问类对象的私有成员，但它不是类中的成员函数，因此在类外部定义友元函数时，不需要像成员函数一样，在函数名前加上“类名::”。

       除了可以将普通函数声明为类的友元函数以外，也可以将另一个类的成员函数声明为一个类的友元函数，有时候也把类的成员函数作为友元的情况称为友元成员。友元成员的使用和一般友元函数的使用基本相同，知识在使用该友元成员时要通过相应的类和对象名进行访问。

》友元类

       一个类也可以作为另一个类的友元，称为友元类。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中隐藏的信息（包括私有成员和保护成员）。

       格式：  friend <类名>;   //友元类类名

       注：友元仅仅是在类中进行声明，它并不属于当前类的作用域，因此友元也不受类中访问权限的控制。