C++友元的概念和使用的一些介绍

Posted 2021-06-17 良知犹存

前言：

在C++中，我们使用类对数据进行了隐藏和封装，类的数据成员一般都定义为私有成员，成员函数一般都定义为公有的，以此提供类与外界的通讯接口。

但是，有时需要定义一些函数，这些函数不是类的一部分，但又需要频繁地访问类的数据成员，这时可以将这些函数定义为该函数的友元函数。
除了友元函数外，还有友元类，两者统称为友元。
友元的作用是提高了程序的运行效率（即减少了类型检查和安全性检查等都需要时间开销），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。

作者：良知犹存

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友元函数：

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，例子如下：

#include <iostream>
class A{
private:
  int value;
public:
 A(int _value):value(_value){}
 void setValue(int value_) { value = value_; }
 int getValue() { return value; }
 friend void printfValue(A a);
};
 void printfValue(A a)
 {
    std::cout<< "value = " <<a.value<<std::endl;   
 }

int main(int argc, char** argv) { 
    A temp_a(3);
    printfValue(temp_a);
}

友元函数的声明可以放在类的私有部分，也可以放在公有部分，它们是没有区别的，都说明是该类的一个友元函数。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。友元函数的调用与一般函数的调用方式和原理一致。

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。示例如下：

#include <iostream>
class B;
class A{
private:
  int value;
public:
 A(int _value):value(_value){}
 void setValue(int value_) { value = value_; }
 int getValue() { return value; }
 friend class B;
};
class B {
public:
  void printValue(A a)
  {
    std::cout<< "value = " <<a.value<<std::endl;
  }
};
int main(int argc, char** argv) { 
    A temp_a(3);
    B temp_b;

    temp_b.printValue(temp_a);
}

建议：

友元函数我一般都是重载运算符<< 进行一些数据的打印操作。

	friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const A &a);
{
    std::cout<< "value = " << a.value << std::endl;
}

而友元类比较少用。不过现在使用过程中，处理器越来越快，C++标准也一直优化，而友元带给我们的优点无限变小。所以在实际代码中，不建议大家使用友元方法，因为它破坏类的封装来说，是很不好的。所以本文仅做分享，不建议大家使用。

结语

这就是我分享的c++友元的一些操作，如果大家有更好的想法和需求，也欢迎大家加我好友交流分享哈。

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作者：良知犹存，白天努力工作，晚上原创公号号主。公众号内容除了技术还有些人生感悟，一个认真输出内容的职场老司机，也是一个技术之外丰富生活的人，摄影、音乐 and 篮球。关注我，与我一起同行。

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