友元函式是可以直接訪問類的私有成員的非成員函式。它是定義在類外的普通函式，它不屬於任何類，但需要在類的定義中加以聲明，聲明時只需在友元的名稱前加上關鍵字friend。
基本介紹
- 中文名：友元函式
- 外文名：friend
定義格式（c++）,問題提出,友元函式,友元類,
定義格式（c++）
friend <返回類型> <函式名> (<參數列表>);
問題提出
我們已知道類具有封裝和信息隱藏的特性。只有類的成員函式才能訪問類的私有成員，程式中的其他函式是無法訪問私有成員的。非成員函式可以訪問類中的公有成員，但是如果將數據成員都定義為公有的，這又破壞了隱藏的特性。另外，應該看到在某些情況下，特別是在對某些成員函式多次調用時，由於參數傳遞，類型檢查和安全性檢查等都需要時間開銷，而影響程式的運行效率。
為了解決上述問題，提出一種使用友元的方案。友元是一種定義在類外部的普通函式，但它需要在類體內進行說明，為了與該類的成員函式加以區別，在說明時前面加以關鍵字friend。友元不是成員函式，但是它可以訪問類中的私有成員。友元的作用在於提高程式的運行效率，但是，它破壞了類的封裝性和隱藏性，使得非成員函式可以訪問類的私有成員。
友元可以是一個函式，該函式被稱為友元函式；友元也可以是一個類，該類被稱為友元類。
友元函式
友元函式的特點是能夠訪問類中的私有成員的非成員函式。友元函式從語法上看，它與普通函式一樣，即在定義上和調用上與普通函式一樣。下面舉一例子說明友元函式的套用。
#include <iostream>
#include <math.h>
using namespace std;
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);
}
void main()
{
Point p1(3.0, 4.0), p2(6.0, 8.0);
p1.Getxy();
p2.Getxy();
double d = Distance(p1, p2);
cout<<"Distance is "<<d<<endl;
}
說明：在該程式中的Point類中說明了一個友元函式Distance()，它在說明時前邊加friend關鍵字，標識它不是成員函式，而是友元函式。它的定義方法與普通函式定義一樣，而不同於成員函式的定義，因為它不需要指出所屬的類。但是，它可以引用類中的私有成員，函式體中a.x，b.x，a.y，b.y都是類的私有成員，它們是通過對象引用的。在調用友元函式時，也是同普通函式的調用一樣，不要像成員函式那樣調用。本例中，p1.Getxy()和p2.Getxy()這是成員函式的調用，要用對象來表示。而Distance(p1, p2)是友元函式的調用，它直接調用，不需要對象表示，它的參數是對象。(該程式的功能是已知兩點坐標，求出兩點的距離。)
友元類
例如，以下語句說明類B是類A的友元類：
class A
{
…
public:
friend class B;
…
};
經過以上說明後，類B的所有成員函式都是類A的友元函式，能存取類A的私有成員和保護成員。
使用友元類時注意：
(1) 友元關係不能被繼承。
(2) 友元關係是單向的，不具有交換性。若類B是類A的友元，類A不一定是類B的友元，要看在類中是否有相應的聲明。
(3) 友元關係不具有傳遞性。若類B是類A的友元，類C是B的友元，類C不一定是類A的友元，同樣要看類中是否有相應的申明
