c++ 之友元函数和友元类

友元（friend）其实就是好朋友的意思，我是你的好朋友，我就能访问你的所有对象的私有或公有成员。

但是友元会破坏数据的封装性，所以使用要慎重。

一、友元函数

如果友元是普通函数，则称友元函数。它不是当前类的成员函数。
位置可以放在任何部分（私有部分或共有部分）。
例1：一个类的友元函数

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
class Point{private:double x,y;public:Point(double xx = 0.0, double yy = 0.0);void disp();friend double dis(const Point &p1,const Point &p2);  //友元函数
};
Point::Point(double xx, double yy){x = xx;y = yy;
}
void Point::disp(){cout<<x<<","<<y<<endl;
}
double dis(const Point &p1,const Point &p2){       //不用Point::，因为它不是成员函数return sqrt((p1.x-p2.x)*(p1.x-p2.x)+(p1.y-p2.y)*(p1.y-p2.y));
}
int main()
{Point p1(1,1),p2(2,2);p1.disp();p2.disp();cout<<dis(p1,p2)<<endl;return 0;
}

其中最好函数名不要用distance，原因链接：c++编译错误
例2：多个类的友元函数

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
class Line;
class Point
{
private:double x, y;                  //x,y 坐标public: Point(double x=0.0, double y=0.0);void disp( );friend double dist(const Point& p,const Line& l); //声明为Point的友元
};
Point::Point (double x, double y){this->x = x;  this->y = y;
}
void  Point::disp( ){cout<<"点（"<<x<<","<<y<<"）";
}
class Line
{
private:double a, b, c;             //直线为ax+by+c=0的系数
public: Line(double a=0.0, double b=0.0, double c=0.0);void disp( );         friend double dist(const Point& p,const Line& l); //声明为Line的友元
};
Line::Line(double a, double b, double c){this->a = a;  this->b = b;  this->c = c;
}
void  Line::disp( ){  cout<<"线（"<<a<<"x+"<<b<<"y+"<<c<<"=0）";
}
double dist(const Point& p,const Line& l){return fabs(l.a*p.x+l.b*p.y+l.c)/sqrt(l.a*l.a+l.b*l.b);
}
int main(){Point p1(1.0,2.0);Line l1(3.0,4.0,5.0);p1.disp();l1.disp();cout<<"距离为："<<dist(p1,l1)<<endl;return 0;
}

二、友元成员函数

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
class Line;
class Point
{
private:double x, y;                  //x,y 坐标
public: Point(double x=0.0, double y=0.0);void disp( );double dist(Line l);  //声明为Point的成员
};
Point::Point (double x, double y){this->x = x;  this->y = y;
}
void  Point::disp( ){  cout<<"点（"<<x<<","<<y<<"）";
}
class Line
{
private:double a, b, c;             //直线为ax+by+c=0的系数
public: Line(double a=0.0, double b=0.0, double c=0.0);void disp( );friend double Point::dist(Line l); //声明为Line的友元
};
Line::Line(double a, double b, double c){this->a = a;  this->b = b;  this->c = c;
}
void  Line::disp( ){ cout<<"线（"<<a<<"x+"<<b<<"y+"<<c<<"=0）";}
double Point::dist(Line l){return fabs(l.a*x+l.b*y+l.c)/sqrt(l.a*l.a+l.b*l.b);
}
int main()
{Point p1(1.0,2.0);Line l1(3.0,4.0,5.0);p1.disp();l1.disp();cout<<"距离为："<<p1.dist(l1)<<endl;return 0;
}

三、友元类

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
class Point
{
private:double x, y;                  //x,y 坐标
public: Point(double x=0.0, double y=0.0);void disp( );friend class ComputeTools; //声明为Point的友元类
};
Point::Point (double x, double y){this->x = x;  this->y = y;
}
void  Point::disp( ){  cout<<"点（"<<x<<","<<y<<"）";
}
class Line
{
private:double a, b, c;             //直线为ax+by+c=0的系数
public: Line(double a=0.0, double b=0.0, double c=0.0);void disp( );     // 输出私有变量的成员函数friend class ComputeTools; //声明为Line的友元类
};
Line::Line(double a, double b, double c){this->a = a;  this->b = b;  this->c = c;
}
void  Line::disp( ){  cout<<"线（"<<a<<"x+"<<b<<"y+"<<c<<"=0）";
}
class ComputeTools  // Point and Line 的友元类
{
public:static double distance(Point p1,Point p2); //重载点与点距离static double distance(Point p,Line l); //重载点与直线距离
};
double ComputeTools::distance(Point p1,Point p2){return sqrt((p1.x-p2.x)*(p1.x-p2.x)+(p1.y-p2.y)*(p1.y-p2.y));
}
double ComputeTools::distance(Point p,Line l){return fabs(l.a*p.x+l.b*p.y+l.c)/sqrt(l.a*l.a+l.b*l.b);
}
int main(){Point p1(1.0,2.0),p2(3.0,4.0);   Line l1(3.0,4.0,5.0);p1.disp();     p2.disp();cout<<"距离为："<<ComputeTools::distance(p1,p2)<<endl;p1.disp();   l1.disp();cout<<"距离为："<<ComputeTools::distance(p1,l1)<<endl;return 0;
}

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