友元 | 彩潭有鲤的札记

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友元函数

友元函数可以访问这个类中的私有成员：

友元声明只能出现在类定义的内部，具体位置不限。友元不是类的成员，也不受它所在区域访问级别的约束。通常情况下，最好在类定义开始或结束前的位置集中声明友元。

友元声明仅仅指定了访问权限，而并非一个通常意义上的函数声明。如果希望类的用户能调用某个友元函数，就必须在友元声明之外再专门对函数进行一次声明（部分编译器没有该限制）。许多编译器并未强制限定友元函数必须在使用之前在类的外部声明。一些编译器允许在尚无友元函数的初始声明的情况下就调用它，不过即使编译器支持，最好还是提供一个独立的函数声明。

为了使友元对类的用户可见，通常会把友元的声明（类的外部）与类本身放在同一个头文件中。

除了顶层函数可以被定义为友元函数之外，其它类的成员函数同样可以声明为本类的友元函数：

除了普通函数，类还可以把其他类或其他类的成员函数声明为友元。此外，友元函数能定义在类的内部，这样的函数是隐式内联的。

友元类

假如Window_mgr类的某些成员可能需要访问它管理的Screen类的内部数据。例如，需要为Window_mgr添加一个名为clear的成员，负责把一个指定的Screen的内容都设为空白。为了完成这一任务，clear需要访问Screen的私有成员；而要想令这种访问合法，Screen需要把Window_mgr指定成它的友元：

友元类的成员函数可以访问此类包括非公有成员在内的所有成员。通过上面的声明，window_mgr被指定为Screen的友元，因此可以将Window_mgr的clear成员写成如下的形式：

如果clear不是screen的友元，上面的代码将无法通过编译，因为clear将不能访问screen的height、width和 contents成员

而当screen将window_mgr指定为其友元之后，Screen的所有成员对于window_mgr就都变成可见的了

注意：友元关系不存在传递性。如果window_mgr有它自己的友元，则这些友元并不能理所当然地具有访问screen的特权。每个类负责控制自己的友元类或友元函数。

令成员函数作为友元

除了令整个Window_mgr作为友元之外，Screen还可以只为clear提供访问权限。当把一个成员函数声明成友元时，必须明确指出该成员函数属于哪个类：

要想令某个成员函数作为友元，必须仔细组织程序的结构以满足声明和定义的彼此依赖关系。在这个例子中，必须按照如下方式设计程序:

首先定义Window_mgr类，其中声明clear函数，但是不能定义它。在clear使用screen的成员之前必须先声明Screen

接下来定义Screen，包括对于clear的友元声明

最后定义clear，此时它才可以使用screen的成员

函数重载和友元

尽管重载函数的名字相同，但它们仍然是不同的函数。因此，如果一个类想把一组重载函数声明成它的友元，它需要对这组函数中的每一个分别声明：

Screen类把接受ostream&的storeOn函数声明成它的友元，但是接受BitMap&作为参数的版本仍然不能访问Screen

友元声明和作用域

类和非成员函数的声明不是必须在它们的友元声明之前。当一个名字第一次出现在一个友元声明中时，我们隐式地假定该名字在当前作用域中是可见的。然而，友元本身不一定真的声明在当前作用域中。

甚至就算在类的内部定义该函数，也必须在类的外部提供相应的声明从而使得函数可见。换句话说，即使仅仅是用声明友元的类的成员调用该友元函数，它也必须是被声明过的：

友元声明的作用是影响访问权限，它本身并非普通意义上的声明。注意，有的编译器并不强制执行上述关于友元的限定规则。