通常，cpp公有类方法是访问类对象私有部分的唯一途径，但是有时种限制太严格，以致于不适合特定的编程问题。在这种情况下，cpp提供了另外一种形式的访问权限：友元。

通过让函数成为类的友元，可以赋予该函数与类的成员函数相同的访问权限。

需要使用友元的情况（案例）

class Time
{
private:
    ...
public:
    ...
    // *运算符重载
    Time operator*(double n) const;
};

Time time1;
Time time2;
// 使用*运算符重载
time1 = time2 * 0.9;

问题

由于运算符*左侧的操作数是调用对象，也就是说，下面的语句：

time1 = time2 * 0.9;

被转化为

time1 = time2.operator*(0.9);

而下面语句却无法执行：

time1 = 0.9 * time2;

解决方式

使用非成员函数实现time1 = 0.9 * time2;（大多数运算符都可以通过成员或非成员函数来重载）。 非成员函数不是由对象调用的，它使用的所有值（包括对象）都是显式参数。这样，编译器能够将下面的表达式：

time1 = 0.9 * time2;

与下面的非成员函数调用匹配：

time1 = operator*(0.9, time2);

该函数的原型如下：

Time operator*(double m, const Time & t);

但这样做引发了一个新问题：非成员函数不能直接访问类的私有数据。然而，有一类特殊的非成员函数可以访问类的私有成员，它们被称为友元函数。

3种友元

友元函数

• 第一步
  创建友元函数的第一步是将其原型放在类声明中，并在原型声明前加上关键字friend：

  friend Time operator*(double m, const Time & t); 
  

  该原型意味着下面两点：
  ① 虽然operator*()函数是在类声明中声明的，但它不是成员函数，因此不能使用成员运算符来调用；
  ② 虽然operator*()函数不是成员函数,，但它与成员函数的访问权限相同。

• 第二步
  第二步是编写函数定义。因为它不是成员函数，所以不要使用Time::限定符。另外，不要在定义中使用关键字friend，定义应该如下：

  Time operator*(double m, const Tie & t)
  {
      ...
  }
  

友元类

友元成员函数