友元 java_C++ 友元关系详解

在C++中，在某些情况下，允许特定的非成员函数访问一个类的私有成员，同时仍然阻止一般的访问，这是很方便做到的。例如，被重载的操作符，如输入或输出操作符，经常需要访问类的私有数据成员。这些操作符不可能为类的成员。然而，尽管不是类的成员，它们仍是类的“接口的组成部分”。

而友元机制，允许一个类将对其非公有成员的访问权授予指定的函数或类。友元的声明以关键字 friend 开始。它只能出现在类定义的内部。友元声明可以出现在类中的任何地方：友元不是授予友元关系的那个类的成员，所以它们不受声明出现部分的访问控制影响。

下面给出C++中所有有关友元的结论和限制，然后后面针对每个细节给出示例：

1、友元关系：

1.1将一个非成员函数reset()声明为类example的友元函数，使得该非成员函数可以访问类example的私有成员。

class example; // 这里必须对类 example 做前向声明，否则下面的函数声明将报错

void reset(example &e);

class example

{

public:

friend void reset(class example &e);

private:

int n;

};

// 该函数定义必须放在类 example 的后面，否则无法解析变量n

void reset(example &e)

{

e.n = 0;

}

1.2 将类man声明为类woman的友元类，使得可以通过类man对象访问类woman的私有成员。

class woman; // 前向声明

class man

{

public:

void disp(woman &w);

void reset(woman &w);

};

class woman

{

public:

friend class man; // 将man设为woman的友元类，这样man对象的任何成员函数都可以访问woman的私有成员

private:

string name;

};

void man::disp(woman &w)

{

cout << w.name << endl;

}

void man::reset(woman &w)

{

w.name.clear();

}

1.3 将一个类Y的某成员函数声明为类X的友元函数，使得可以通过类Y的这个成员函数访问类X的私有成员。

class woman; // 前向声明

class man

{

public:

void disp(woman &w);

void reset(woman &w);

};

class woman

{

public:

friend void man::disp(woman &w); // 将man的其中一个成员函数disp()设为woman的友元函数，就可以使用该函数访 // 问woman对象的私有成员了

private:

string name;

};

void man::disp(woman &w)

{

cout << w.name << endl;

}

// man的reset()成员函数不是woman类的友元函数，因此不能访问其私有成员

void man::reset(woman &w)

{

w.name.clear();

}

2、友元作用域

注意到上面的示例代码，友元声明和友元定义之间的依赖关系：比如最后一个例子，由于woman类要声明man类中的成员函数disp为友元函数，因此必须将man类的定义放在woman之前。但是man类中又要对woman类中的数据成员进行操作，所以必须将disp函数的定义放在woman的后面。这个关系要搞清楚，否则编译不成功。

3、友元跟重载函数的关系

如果有多个重载函数的版本，那么可以将其中的一个或者几个设为某个类的友元。其他的函数不受此设置的影响，依然不能访问某类的私有数据成员。例如：

#include

using namespace std;

class screen;

void show(const screen &s);

void show(int, int, const screen &);

class screen

{

public:

screen():x(0.0), y(0.0){}

friend void show(const screen &s);