採用類的機制後實現了數據的隱藏與封裝,類的數據成員一般定義爲私有成員,成員 函數一般定義爲公有的,依此提供類與外界間的通信接口。但是,有時需要定義一些函數,這些函數不是類的一部分,但又需要頻繁地訪問類的數據成員,這時可以 將這些函數定義爲該函數的友元函數。除了友元函數外,還有友元類,兩者統稱爲友元。友元的作用是提供了工序的運行效率,但又破壞了類的封裝性。
友元函數是可以直接訪問類的私有成員的非成員函數。它是定義在類外的普通函數,它不屬於任何類,但需要在類的定義中加以聲明,聲明時只需在友元的名稱前加上關鍵字friend,其格式如下:
friend 類型 函數名(形式參數);
友元函數的聲明可以放在類的私有部分,也可以放在公有部分,它們是沒有區別的,都說明是該類的一個友元函數。
一個函數可以是多個類的友元函數,不過需要在哥各個類中分別聲明。
友元函數的調用與一般函數的調用方式和原理一致。
當希望一個類可以存取另一個類的私有成員時,可以將該類聲明爲另一類的友元類。定義友元類的語句格式如下:
friend class 類名;
其中:friend和class是關鍵字,類名必須是程序中的一個已定義過的類。
例如,以下語句說明類B是類A的友元類:
class A
{
…
public:
friend class B;
…
};
經過以上說明後,類B的所有成員函數都是類A的友元函數,且能存取類A的私有成員和保護成員。
注意:
(1)友元關係不具有對稱性,即如果類B是類A的友元類,並不隱含類A是類B的友元類。
(2)友元關係不具有傳遞性,即如果類B是類A的友元類,而類C是類B的友元類,這並不隱含類C是類A的友元類。
3.友元的應用場合
如果是繼承的情況下, 想共享數據, 就將基類的要共享的數據成員聲明爲protected即可
子類便可以訪問它.
而如果是兩上沒有共享關係的類, 想訪問對方的私有成員時, 有兩種方法, 一種就是定義一個共有成員函數來返回那個私有成員, 但這種情況下, 除非返回的是引用, 否則都不能對私有成員進行修改.
另一種就是用友元了, 如果類A想完全使用類B的私有成員, 那就將A聲明爲B的友元類. 但友元破壞了封裝性, 不得已的情況下不要使用.
有些運算符必須重載爲友元函數,比如<<(輸出運算符)和>>(輸入運算符)