实用C语言中friend友元函数详细解析

C语言中friend友元函数详细解析
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，但需要在类的定义中加以声明，声明时只需在友元的名称前加上关键字friend。

我们已知道类具有封装和信息隐藏的特性。

只有类的成员函数才能访问类的私有成员，程序中的其他函数是无法访问私有成员的。

非成员函数可以访问类中的公有成员，但是如果将数据成员都定义为公有的，这又破坏了隐藏的特性。

另外，应该看到在某些情况下，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。

为了解决上述问题，提出一种使用友元的方案。

友元是一种定义在类外部的普通函数，但它需要在类体内进行说明，为了与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，但是它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（即减少了类型检查和安全性检查等都需要的时间开销），但是，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，该函数被称为友元函数；友元也可以是一个类，该类被称为友元类。

友元函数的特点是能够访问类中的私有成员的非成员函数。

友元函数从语法上看，它与普通函数一样，即在定义上和调用上
与普通函数一样。

复制代码代码如下:
#include cmath
#include iostream
using namespace std;
class Point
{
public:
Point(double xx,double yy)
{
x=xx;
y=yy;
}
void GetXY();
friend double Distance(Point a,Point b);
protected:
private:
double x,y;
};
void Point::GetXY()
{
//cout(x,y)endl;
cout(x,y)endl;
}
double Distance(Point a,Point b)
{
double length;
length=sqrt((a.x-b.x)*(a.x-b.x)+(a.y-b.y)*(a.y-b.y)); //它可以引用类中的私有成员
return length;
}
int main(void)
{
Point p1(3.0,4.0),p2(6.0,8.0);
p1.GetXY(); //成员函数的调用方法，通过使用对象来调用
p2.GetXY();
double d = Distance(p1,p2); //友元函数的调用方法，同普通函数的调用一样，不要像成员函数那样调用
coutdendl;
system(pause);
return 0;
}
说明：在该程序中的Point类中说明了一个友元函数Distance()，它在说明时前边加friend关键字，标识它不是成员函
数，而是友元函数。

它的定义方法与普通函数定义一样，而不同于成员函数的定义，因为它不需要指出所属的类。

但是，它可以引用类中的私有成员，函数体中的a.x，b.x，a.y，b.y都是类的私有成员，它们是通过对象引用的。

在调用友元函数时，也是同普通函数的调用一样，不要像成员函数那样调用。

本例中，p1.Getxy()和p2.Getxy()这是成员函数的调用，要用对象来表示。

而Distance(p1, p2)是友元函数的调用，它直接调用，不需要对象表示，它的参数是对象。

(该程序的功能是已知两点坐标，求出两点的距离。

)
下面对上面的代码进行输入、输出流的重载：
复制代码代码如下:
#include
#include
using namespace std;
class Point
{
public:
Point(double xx,double yy)
{
x=xx;
y=yy;
}
void GetXY();
friend double Distance(Point a,Point b);
friend ostream operator (ostream a,Point b);
protected:
private:
double x,y;
};
// friend ostream operator(ostream o,A another);
ostream operator (ostream out,Point b) //在类中声明的时候，可以是ostream a，函数定义的时候也可以是ostream out {
out(b.x,b.y)endl;
return out;
}
void Point::GetXY()
{
//cout(x,y)endl;
//cout(x,y)endl;
cout*this;
}
double Distance(Point a,Point b)
{
double length;
length=sqrt((a.x-b.x)*(a.x-b.x)+(a.y-b.y)*(a.y-b.y)); return length;
}
int main(void)
{
Point p1(3.0,4.0),p2(6.0,8.0);
p1.GetXY();
p2.GetXY();
double d = Distance(p1,p2);
coutdendl;
system(pause);
return 0;
}。