我们都知道类中的私有成员,只有被类里的成员函数访问,在类外是不能访问的。这体现了C++中类设计的封装、隐蔽思想,是C++最基本的优点。
但如果偶尔有的时候,我们在类外又确实想访问这些私有成员,就会变得麻烦很多,就处于既访问不到又不能声明为public类型的两难处境。
而友元的出现就可以很好的解决这个问题,即把外部的函数声明为友元类型,赋予它可以访问类内私有成员的权利,来做到两全其美。这就是友元的意义,从字面意思也可以看出来,像“朋友”一样,开了一个绿色通道。
友元的对象,它可以是全局的一般函数,也可以是其他类里的成员函数,这种叫做友元函数。不仅如此,友元还可以是一个类,这种叫做友元类。
理解友元的意义和作用后,我们来看怎么在C++中使用。对于友元函数,只需要在类内对这个函数进行声明,并在之前加上friend关键字。这个函数就具有了独特的权限,成为友元函数。
最后需要注意的是,友元并不属于这个类本身,无论是友元函数还是友元类。都不能使用类内的this指针,同时也不可以被继承,如同父亲的朋友不一定是儿子的朋友这个道理。
下面,我们写一个求两点之间距离的程序:
#include<iostream>#include<math.h>usingnamespacestd;classPoint{private:doublex;doubley;public:Point(doublea,doubleb){x=a;y=b;}intGetPoint(){cout<<(<<x<<,<<y<<);return0;}frienddoubleDistance(Point&a,Point&b);};//求两点之间的距离doubleDistance(Point&a,Point&b){doublexx;doubleyy;xx=a.x-b.x;yy=a.y-b.y;returnsqrt(xx*xx+yy*yy);}intmain(){PointA(2.0,3.0);PointB(1.0,2.0);doubledis;dis=Distance(A,B);cout<<dis<<endl;return0;}
大家可以观察实现求两点之间距离的函数为外部的一般函数,由于需要访问类内的私有成员,所以我们把它在类内声明成frined友元类型,见Point类内的最后一行。此时代码编译无问题,正常输出:
可以看到测试结果,大家可以上机自行实验,分别尝试不声明为friend类型,观察报错结果。