概述

????????我們知道，C++的類具有封裝和信息隱藏的特性。一般情況下，我們會封裝public的成員函數(shù)供用戶調(diào)用，而將成員變量設置為private或protected。但在一些比較復雜的業(yè)務情況下，可能需要去訪問對象中大量的private或protected成員變量。如果為這些private或protected成員變量都封裝public成員函數(shù)，無疑是比較麻煩的，有時候還會影響程序的執(zhí)行效率。此時，友元函數(shù)就派上了用場。

????????這就好比我們的房間安裝了一個指紋鎖，陌生人是無法進入房間內(nèi)部的。但我們的好朋友有時候需要去一下房間，此時，可以把好朋友的指紋也錄入指紋鎖里面。這樣，好朋友就可以順利進入房間了。

基本規(guī)則

????????1、一個類的友元可以是函數(shù)（稱為友元函數(shù)），也可以是另一個類（稱為友元類）。

????????2、要為一個類聲明友元時，需要在類聲明中友元函數(shù)或友元類的前面加上friend關鍵字。類中友元的位置沒有關系，放在public、protected和private均可。

class CBase
{friend class CFriend;                    // 友元類friend void FriendFunc(CBase &base);     // 友元函數(shù)
public:CBase();private:void Show();protected:std::string m_strText;private:int m_nNumber;
};CBase::CBase() : m_strText("CSDN"), m_nNumber(66)
{NULL;
}void CBase::Show()
{printf("info is: %s, %d\n", m_strText.c_str(), m_nNumber);
}

????????3、友元函數(shù)的原型雖然在類的聲明中出現(xiàn)過，但友元函數(shù)不是類的成員函數(shù)，不能訪問類對象的this指針。

CBase base;
base.FriendFunc(base);        // 友元函數(shù)不是類的成員函數(shù)，會發(fā)生編譯錯誤

????????4、友元函數(shù)或友元類的定義均在類的外部，但有權訪問類的private和protected成員。

void FriendFunc(CBase &base)
{base.Show();                    // 訪問私有成員函數(shù)base.m_strText = "Welcome";     // 訪問受保護成員變量base.m_nNumber = 99;            // 訪問私有成員變量
}

????????5、基類的友元屬性不能被派生類繼承，就好比你有一個好朋友，但這個好朋友不一定是你兒子和孫子的好朋友。

????????6、友元破壞了類的封裝性和隱藏性，非必要的情況下，不建議使用，更不能濫用。

全局友元函數(shù)

????????將全局函數(shù)作為類的友元函數(shù)，此時，該友元函數(shù)可以訪問類對象的private或protected成員，也可以訪問類的private或protected靜態(tài)成員。可參看下面的示例代碼。

class CBase
{friend void FriendFunc(CBase &base);
public:CBase();private:void Show();protected:std::string m_strText;private:int m_nNumber;static int m_sData;
};int CBase::m_sData = 88;CBase::CBase() : m_strText("CSDN"), m_nNumber(66)
{NULL;
}void CBase::Show()
{printf("info is: %s, %d\n", m_strText.c_str(), m_nNumber);
}void FriendFunc(CBase &base)
{base.Show();base.m_strText = "Welcome";base.m_nNumber = 99;base.Show();printf("data is: %d\n", CBase::m_sData);
}CBase base;
FriendFunc(base);

????????上述示例代碼的輸出如下：

info is: CSDN, 66
info is: Welcome, 99
data is: 88

友元類

????????將另一個類作為類的友元類，此時，該友元類可以訪問類對象的private或protected成員，也可以訪問類的private或protected靜態(tài)成員?？蓞⒖聪旅娴氖纠a。

class CBase
{friend class CFriend;
public:CBase();private:void Show();protected:std::string m_strText;private:int m_nNumber;static int m_sData;
};int CBase::m_sData = 88;CBase::CBase() : m_strText("CSDN"), m_nNumber(66)
{NULL;
}void CBase::Show()
{printf("info is: %s, %d\n", m_strText.c_str(), m_nNumber);
}class CFriend
{
public:void ShowBase1(const CBase &base);void ShowBase2();
};void CFriend::ShowBase1(const CBase &base)
{printf("friend base1: %s, %d\n", base.m_strText.c_str(), base.m_nNumber);
}void CFriend::ShowBase2()
{printf("friend base2: %d\n", CBase::m_sData);
}CBase base;
CFriend fri;
fri.ShowBase1(base);
fri.ShowBase2();

????????上述示例代碼的輸出如下：

friend base1: CSDN, 66
friend base2: 88

類的成員函數(shù)作為友元

????????申明友元類時，友元類中的所有函數(shù)都可以訪問類的private或protected成員。為了限制訪問權限，可以只允許類的特定成員函數(shù)作為友元函數(shù)?？蓞⒖聪旅娴氖纠a。

class CBase;class CFriend
{
public:void ShowBase1(const CBase &base);void ShowBase2();
};class CBase
{friend void CFriend::ShowBase1(const CBase &base);
public:CBase();private:void Show();protected:std::string m_strText;private:int m_nNumber;static int m_sData;
};int CBase::m_sData = 88;CBase::CBase() : m_strText("CSDN"), m_nNumber(66)
{NULL;
}void CBase::Show()
{printf("info is: %s, %d\n", m_strText.c_str(), m_nNumber);
}void CFriend::ShowBase1(const CBase &base)
{printf("friend base1: %s, %d\n", base.m_strText.c_str(), base.m_nNumber);
}void CFriend::ShowBase2()
{// 編譯出錯，因為CFriend::ShowBase2不是CBase的友元，無法訪問私有的靜態(tài)變量printf("friend base2: %d\n", CBase::m_sData);
}CBase base;
CFriend fri;
fri.ShowBase1(base);
fri.ShowBase2();

運算符重載中使用友元

????????友元的使用場景，一個是聯(lián)系緊密、協(xié)調(diào)工作的類與函數(shù)、類與類之間，另一個就是運算符重載。可參看下面的示例代碼。

class CBase
{friend std::ostream &operator<< (std::ostream &out, const CBase &base);
public:CBase();protected:std::string m_strText;private:int m_nNumber;
};CBase::CBase() : m_strText("CSDN"), m_nNumber(66)
{NULL;
}std::ostream &operator<< (std::ostream &out, const CBase &base)
{// 運算符重載函數(shù)作為CBase的友元函數(shù)，可訪問CBase內(nèi)的私有成員和受保護成員out << "base dump: " << base.m_strText.c_str() << "," << base.m_nNumber;return out;
}CBase base;
std::cout << base << std::endl;    // 輸出為：base dump: CSDN,66