C++基础知识学习记录—友元
1、友元
定义：
类实现了数据的隐藏与封装，类的数据成员一般定义为私有成员，仅能通过类的成员函数才能读写。如果数据成员定义为公共的，则又破坏了封装性。但是某些情况下，需要频繁读写类的数据成员，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。
友元是一种定义在类外部的普通函数，但他需要在类体内进行说明，为了和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，但是他能够访问类中的私有成员。
作用：
在于提高程序的运行效率，但是，他破坏了类的封装性和隐藏性，使得非成员函数能够访问类的私有成员。导致程序维护性变差，因此使用友元要慎用。
友元使用分类：
● 友元函数
● 友元类
● 友元成员函数
2、友元函数
友元函数是友元最常见的使用方式，是一个在类内说明，类外定义的普通函数，并不是类内的成员函数，它可以访问某个类中所有的成员。
需要注意的是：
1、友元函数没有this指针，因为它不是类内函数，参数是对象的引用(Person &p1),用于访问类中成员
2、友元的声明可以在类内的任何位置，不受权限修饰符的影响。
3、理论上友原函数可以同时访问多个类的成员，只需要在每个类中说明友元关系。
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Test
{
private:
int a;
public:
Test(int a)
:a(a){ }
void show()
{
cout << a << " 成员函数打印 " << &a << endl;
}
//友元函数只能类内申明，类外定义
friend void test_friend(Test&);
};
void test_friend(Test& t)
{
cout << t.a << " 友元函数打印 " << &t.a << endl;
t.show();
}
int main()
{
Test t1(510);
test_friend(t1);
return 0;
}3、友元类
概念：
当一个类B成为了另一个类A的“朋友”时，类A的成员可以被类B访问，这样就把类B称为类A的友元类。
需要注意的是：
● 友元关系是单向的，不具有交换性
● 友元关系不具有传递性
● 友元关系不能被继承
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class A
{
private:
int a;
int b;
public:
A(int a,int b)
:a(a),b(b){ }
//友元类声明
friend class B;
};
class B
{
private:
string str;
public:
B(string str)
:str(str){ }
void fun(A& a1)
{
cout << a1.a << " " << &a1.a << endl;
a1.b++;
cout << a1.b << endl;
}
};
int main()
{
A aa(69,10);
B bb("nancy");
bb.fun(aa);
return 0;
}4、友元成员函数
可以使类B的某个成员函数成为类A的友元成员函数，这样这个成员函数就能在类A的外部访问类A的所有成员。
实现步骤：
1、先有友元成员函数所在的类B
2、在类B中对友元成员函数进行声明
3、在类A中，对使用friend对友元函数进行友元说明
4、在友元成员函数中访问类A中的私有成员
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class A;
class B;
//1、先有友元成员函数所在的类B
class B
{
public:
//2、友元成员函数 必须类内声明，类外定义
void fn1(A& a);
};
class A
{
private:
int num;
public:
A(int num)
{
this->num=num;
}
//3、友成员函数的友元说明
friend void B::fn1(A &a);
};
//4、友元成员函数的类外定义
void B::fn1(A& a)
{
cout << a.num << endl;
}
int main()
{
A a(69);
B b;
b.fn1(a);
return 0;
}