C++友元
采用类的机制后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，成员函数一般定义为公有的，依据提供类与外界间的通讯接口
但是，有时需要定义一些函数，这些函数不是类的一部分，但又需要频繁的访问类的数据成员，这时可以将这些函数定义为该类的友元函数。除了友元函数外，还有友元类，统称为友元。
友元的作用是提高程序的运行效率，但它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。
友元可以是一个函数，该函数称为友元函数，友元也可以是一个类，成为友元类
1. 同类对象间无友元
MyString::MyString(const MyString &other)
{
int len = strlen(other._str);
this->_str = new char[len+1];
strcpy(this->_str, other._str);
}
2. 异类对象间有友元
友元目的本质是让其他不属于本类的成员（全局函数，其他类的成员函数），成为类的成员而具备了本类成员的属性
2.1. 友元函数
友元函数是可以直接访问类的私有成员的非成员函数。它是定义在类外的普通函数，它不属于任何类，但需要在类中定义加以声明，声明时只需在友元的名称前加上关键字friend，格式如下：
friend 类型 函数名(形式参数);
一个函数可以是多个类的友元函数，只需要在各个类中分别声明
2.1.1. 全局函数作友元函数
class Point
{
public:
Point(double xx, double yy)
{
x = xx;
y = yy;
}
void Getxy();
friend double Distance(Point &a, Point &b);
private:
double x, y;
};
void Point::Getxy()
{
cout << "(" << x << "," << y << ")" << endl;
}
double Distance(Point &a, Point &b)
{
double dx = a.x + b.x;
double dy = a.y + b.y;
return sqrt(dx * dx + dy * dy);
}
int main()
{
Point p1(3.0, 4.0), p2(5.0, 6.0);
p1.Getxy();
p2.Getxy();
double d = Distance(p1, p2);
cout << "Distance is " << d << endl;
return 0;
}
2.1.2. 类成员函数作友元函数
class Point;
class ManagerPoint
{
public:
double Distance(Point &a, Point &b);
};
class Point
{
public:
Point(double xx, double yy)
{
x = xx;
y = yy;
}
void Getxy();
friend double ManagerPoint::Distance(Point &a, Point &b);
private:
double x, y;
};
void Point::Getxy()
{
cout << "(" << x << "," << y << ")" << endl;
}
double ManagerPoint::Distance(Point &a, Point &b)
{
double dx = a.x - b.x;
double dy = a.y - b.y;
return sqrt(dx * dx + dy * dy);
}
int main()
{
Point p1(3.0, 4.0), p2(5.0, 6.0);
p1.Getxy();
p2.Getxy();
ManagerPoint mp;
float d = mp.Distance(p1, p2);
cout << "Distance is " << d << endl;
return 0;
}
补充：
前向声明：是一种不完全型声明，即只需提供类名（无需提供类实现）即可。因此功能也很有限：
1. 不能定义类的对象
2. 可以用于定义指向这个类型的指针或引用
3. 用于声明(不是定义)，使用该类型作为行参类型或者函数的返回值类型
2.2. 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的隐藏信息（包括私有成员和保护成员）
当希望一个类可以存取另一个类的私有成员时，可以将该类声明为另一类的友元类，定义友元类的格式如下：
friend class 类名;
其中，friend和class是关键字，类名必须是程序中一个已定义过的类
例如，以下语句说明类B是类A的友元类：
class A
{
public::
friend class B;
}
类B的所有成员函数都是类A的友元函数，能存取类A的私有成员和保护成员
class AA
{
public:
inline void Test()
{
}
private:
int x, y;
friend class BB;
};
class BB
{
public:
inline void Test()
{
AA a;
printf("x = %d, y = %d\n", a.x, a.y);
}
};
3. 论友元
3.1. 声明位置
友元声明以关键字friend开始，只能出现在类定义中，因为友元不是授权类的成员，所以不受其所在类的声明区域public private和protected的影响。通常选择把所有友元声明组织在一起并放在类头之后。
3.2. 友元的利弊
友元不是类成员，但可以访问类中的私有成员。友元的作用在于提高程序的运行效率，但是它破坏了类的封装行和隐藏性，使得非成员函数可以访问类的私有成员。不过，类的访问权限确实在某些应用场合显得有些呆板，从而容忍了友元这一语法现象
3.3. 注意事项
- 友元关系不能被继承
- 友元关系是单向的不具有交换性。若类B是类A的友元，类A不一定是类B的友元，要看在类中是否有相应的声明
- 友元关系不具有传递性。若类B是类A的友元，类C是B的友元，类C不一定是类A的友元，同样要看类中是否有相应的声明
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