C++中的友元函数friend

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1.C++中的友元函数

类的友元函数是定义在类外部，但有权访问类的所有私有（private）成员和保护（protected）成员。尽管友元函数的原型有在类的定义中出现过，但是友元函数并不是成员函数。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，在这种情况下，整个类及其所有成员都是友元。

如果要声明函数为一个类的友元，需要在类定义中该函数原型前使用关键字friend，如下所示：

class Box{
    double width;  // 默认是private
    public:
        double length;
        friend void printWidth(Box box);  // 友元函数声明
        void setWidth(double wid);
    };

声明类 ClassTwo 的所有成员函数作为类 ClassOne 的友元，需要在类 ClassOne 的定义中放置如下声明：
```
friend class classTwo;  // 在classOne类中进行此友元类的声明！！！
```

完整友元函数的实例如下:

#include "iostream"

    using namespace std;


    class Box{
        double width;  // 默认是private
        public:
            double length;
            friend void printWidth(Box box);  // 友元函数声明
            void setWidth(double wid);
    };

    // 成员函数的定义
    void Box::setWidth(double wid){
        width = wid;
    }
    // 友元函数的定义
    // 请注意：printWidth() 不是任何类的成员函数!!!
    void printWidth(Box box){
        cout << "Width of Box: " << box.width << endl;
    }

    int main(){
        Box box;
        // 使用成员函数设置宽度
        box.setWidth(10.0);
        // 使用友元函数输出宽度
        printWidth(box); // 调用友元函数！
        cout << "-------------------------------------\n";
        return 0;
    }

2.友元函数的使用

可以直接调用友元函数，不需要通过对象或指针;此外，友元函数没有this指针，则参数要有三种情况：
- 要访问非static成员时，需要对象做参数；
- 要访问static成员或全局变量时，则不需要对象做参数；
- 如果做参数的对象是全局对象，则不需要对象做参数.
```
class INT{
        friend void Print(const INT& obj);  // 声明友元函数
    };
    // 友元函数的定义
    void Print(const INT& obj){
        cout << "我是INT类的友元函数，我骄傲!\n";
    }
    INT obj;
    Print(obj);  // 直接调用友元函数，不需要使用对象或者指针！
```

下面实例是友元类的使用,详细见下面的实例:

class Box{
        double width;  // 默认是private
        public:
            double length;
            friend void printWidth(Box box);  // 友元函数声明
            friend class BigBox;  // 友元类的声明
            void setWidth(double wid);
    };

    // 成员函数的定义
    void Box::setWidth(double wid){
        width = wid;
    }
    // 友元函数的定义
    // 请注意：printWidth() 不是任何类的成员函数!!!
    void printWidth(Box box){
        /* 因为printWidth()是Box的友元函数，它可以直接访问该类的任何成员 */
        cout << "Width of Box: " << box.width << endl;
    }

    // 友元类的使用
    class BigBox{
        public:
            void Print(int width, Box &box){
                // BigBox是Box类的友元类，它可以直接访问Box类的任何成员
                box.setWidth(width);
                cout << "Width of Box: " << box.width << endl;
            }
    };

    int main(){
        Box box;
        BigBox big;
        // 使用成员函数设置宽度
        box.setWidth(10.0);
        // 使用友元函数输出宽度
        printWidth(box); // 调用友元函数！
        cout << "-------------------------------------\n";
        // 使用友元类中的方法设置宽度
        big.Print(20, box);
        return 0;
    }