c++ 友元 friend的好处是？

[zhuyf87]

友元函数，或者友元类，可以访问一个类的private成员。

class B 
{
	friend class A;

public:
	explicit B(int i) { 
		data = i; 
	}

private:
	int data;
};

class A 
{
public:
	void func(B &b) { 
		b.data = 10; 
	}
};

这是 友元的 一般功能。但是这个也可以通过其他方式实现啊。
比如在func里面通过B类的public接口修改data：

class B 
{
public:
	explicit B(int i) { 
		data = i; 
	}

	void setData(int i) {
		data = i;
	}

private:
	int data;
};

class C 
{
public:
	void func(B &b) { 
		b.setData(10); 
	}
};

我没看到 友元 机制有什么特别的用处呢？比如什么事情是非友元实现不了的？
请大家帮忙指点。谢谢。

[躺着睡的蜗牛]

在线程里通过友元访问类的私有成员感觉挺好用的， 要不就得定义全局变量了。

[xwfde]

8#说的很清楚了，只让部分函数或类访问本类的私有数据，非友员不能做。

[zhangwuji156]

没看别人的回复,就说我用到的地方吧. 不知道你有没有看过设计模式这样的书,比如要写一些算法,这些算法的基本骨架一样,可以把这些算法里可以合并(复用)的单元,写成一些类,而这些类单独在外面用,是没法用的,但避免不了用户看到这个类后,自己用.那就把这些个单元类全部的函数都私有化.而把那个算法骨架设为这些类的友元类,这样就只有这个算法骨架类可以利用这些算法单元.

[lzjamao]

举个例子，有一个工厂类叫CFactory,它有一个接口 IObject CreateObject(); CObject, CObject2等继承自IObject。 CreateObject() 为了向调用者隐藏具体的IObject实现类，并且要求调用者不能私自创建IObject的具体类对象。 一句话，我们想只对CFactory开放，IObject具体类对象的创建。所以我们把各IObject具体类的构造函数声明为私有，向CFactory声明为friend。

[lzjamao]

引用 28 楼 billzheng 的回复:

友元只对特定目标开放，而public对所有目标开放，两者作用不同，不可相互替代。你举的这个例子是不对的。只允许部分类或函数访问自己的私有成员，其它人不行，这件事非友元不能做。 友元并没有破坏封装。将何人设成友元，或者说允许谁来访问本类的私有成员，完全是由本类的作者决定的，如同将哪些成员设成公共成员一样。public控制开放哪些成员，friend控制开放的目标，是控制……

说得太好了！

[dingqiang107]

引用 28 楼 billzheng 的回复:

我第一次听说友元没有破坏封装。不管是面向过程还是面向对象编程，都讲的是数据隐藏；封装是为了数据隐藏，既然友元函数/对象都能毫无限制的访问所有成员，封装已不受控制，还没有破坏封装?

Bjarne Stroustrup 《C++语言的设计与演化》（中文版）第46页： 访问权的授予方式就是把一个成员的声明放在类声明的公用部分，或是把某个特定函数或者类声明为一个friend。 友元关系被看成一种机制，类似于一个保护域将读写的权力授与另一个，这需要在类声明中明显写出，而且是特指的。因此我从来都不能认同反复出现的friend声明“侵犯了封装机制”的断言，它们不过是用非C++术语表达的无知和混乱。 第48页： 多年来也出现了许多建议，希望能提供对小于整个类的单元的保护，例如： grant X::f(int) access to Y::a, Y::b, and Y::g(char); 我一直在抗拒这类建议。我的基本想法是这种小粒度控制不会增加任何保护……由更多显式控制得到的利益抵不上它所带来的在描述、实现和使用方面的复杂性。

[dingqiang107]

从BS的说法可以看出，C++的封装机制从一开始就是由private、public和friend共同组成的，其中public和friend分别用于不同方式的控制开放，friend并不是为了破坏封装而打的补丁。 protected倒是后来版本才加进来的。注意protected同时控制开放内容和开放目标，兼有public和friend的特征。如果承认protected是封装机制的一部分，那么就要承认对开放目标的控制是封装机制的一部分，自然专门控制开放目标的friend也是封装机制的一部分。 据BS说，因为他以前从事过操作系统的开发，所以从操作系统（而不是从其它编程语言）那里借鉴证了“保护概念”。具体地说就是访问权的授予，这个思想后来才被总结为面向对象的封装机制。“授予访问权”也就是我前面说的“控制开放”，这才是封装机制的核心。所以，封装机制强调的是“控制”，而不是“隐藏”

[billzheng]

引用 31 楼 dingqiang107 的回复:

引用 28 楼 billzheng 的回复:我第一次听说友元没有破坏封装。不管是面向过程还是面向对象编程，都讲的是数据隐藏；封装是为了数据隐藏，既然友元函数/对象都能毫无限制的访问所有成员，封装已不受控制，还没有破坏封装? Bjarne Stroustrup 《C++语言的设计与演化》（中文版）第46页： 访问权的授予方式就是把一个成员的声明放在类声明的公用部……

即使单独把BS的语言翻出来作为引用，那么你的表达还是有错误的. 毫无上下文的表达是很苍白和容易被误解的。比如下面一个问题： class A 和 class B是两个独立的类，Class B希望能够获取Class A 的其中一个成员，把class B申明为class A的友元，是不是破坏封装? 正确的说法是“合理的使用friend”不仅没有破坏封装，而且还帮助封装. 上面的例子使用了友元就是破坏了封装了，因为A/B根本没有什么关系，将友元授予了B就是破坏了封装。 那么什么情况下友元又是帮助封装呢？ 比如有A和B本来属于一个类，或者A/B具有非常高的耦合，A没有B无法提供功能，B没有A功能不全，那么这个时候使用友元就是提升了封装。因为有了友元A/B类各自有了更好的封装，各自的职责更清晰，但是又互相支持。如果不把A/B分开成两个类，那么原来的类变得臃肿。

[dingqiang107]

引用 33 楼 billzheng 的回复:

即使单独把BS的语言翻出来作为引用，那么你的表达还是有错误的. 毫无上下文的表达是很苍白和容易被误解的。比如下面一个问题： class A 和 class B是两个独立的类，Class B希望能够获取Class A 的其中一个成员，把class B申明为class A的友元，是不是破坏封装?

“封装”是指C++语言（或是广泛地说面向对象语言）的封装机制，不是从字面意义上理解的“封起来“。封装机制的要点是控制开放，或者说授予访问权，详细地说，就是决定哪些人能看到哪些内容。“隐藏”与“开放”是对立统一的，在决定“隐藏”什么同时，就决定了要“开放”什么。把“封装机制”说成是“开放机制”也无不可，意思一样，就看当初命名时用哪个词顺口。 控制开放的方式，既可先划定一个大范围的开放，再决定其中哪些隐藏，也可以先划定一个大范围的隐藏，再决定其中哪些开放。前者的例子是struct，后者的例子是class。这是因为要兼容C的用法，并不是必须要这样做。这是控制开放成员的情况。 控制开放目标的情况只设计了缺省隐藏后用friend显示开放，从表面上看，像是在“开放”，不像是在“隐藏”。假如说换一个关键字secret，控制哪些类或函数不可访问本类的公有成员，这看上去就更像是在“隐藏”了，其实在控制机制上与friend没什么区别，只是语法细节不同。 总之，封装的目的就是要控制哪些人可以访问哪些内容，通过private,public和friend的组合来实现。friend是封装机制的一部分，怎么能说是破坏封装呢？能说private是破坏开放机制吗？ 我不觉得“合理的使用friend”与“使用friend“的结论有什么文字游戏以外意义上的不同，这里的一切讨论当然是指合理的使用。由于”不合理的使用“造成的”破坏XX“的情况，对于一切语言机制都适用，这是使用者的问题，不是语言的问题。“不合理的使用指针”会造成系统崩溃，能说C++的指针机制造成系统崩溃吗？ 你举的例子，如果class A不想让class B以外的类访问，那只能加B为友元。“封装”就是用来控制访问权的，class B想访问class A的成员，怎么能说A/B根本没什么关系呢？ 你的第二个例子，只是两个类相互访问，又不想被第三者插足，不过是friend的一个特殊应用而已。

[zhangtonghui816]

引用 1 楼 zhuyf87 的回复:

而且我感觉 友元 机制，也破坏了本来的封装特性。

某些运算符重载不用friend根本没法实现吧，比如<<

[zhangtonghui816]

还有就是 在运算时，有数和对象的混合运算时，运算符重载最好使用友元

[zhangtonghui816]

引用 15 楼 chuachua66 的回复:

加法就必须用友元吧，以前的哪本书讲过，primer还是effective c++?

不一定必须是友元，但是友元好些 因为1+a 私有会报错 只能是a+1 或者b+a,a+b 而友元不会

[zhuyf87]

引用 35 楼 zhangtonghui816 的回复:

引用 1 楼 zhuyf87 的回复:而且我感觉 友元 机制，也破坏了本来的封装特性。 某些运算符重载不用friend根本没法实现吧，比如<<

引用 15 楼 chuachua66 的回复:

加法就必须用友元吧，以前的哪本书讲过，primer还是effective c++?

<< 和 +，都可以定义为类的成员函数，所以不用友元也能实现。只不过是比如+这种算术运算符，最好定义为普通非成员函数，这时就需要友元了。

[mujiok2003]

友元机制是为了对部分用户开后门，如果换成public后就变成完全开放，完全没有限制。 典型场景：运算重载。

[zhangtonghui816]

引用 38 楼 zhuyf87 的回复:

引用 35 楼 zhangtonghui816 的回复:引用 1 楼 zhuyf87 的回复:而且我感觉 友元 机制，也破坏了本来的封装特性。 某些运算符重载不用friend根本没法实现吧，比如<< 引用 15 楼 chuachua66 的回复:加法就必须用友元吧，以前的哪本书讲过，primer还是effective c++? << 和 +，都可以定义为……

成员函数要求是有对象调用，则第一个参数必须是类的对象，但是<<和>>第一个参数是流的对象引用。 故，不能使用成员函数。 如果你认为<<cout和>>cin也可以的话，那我觉得ok的。

[zhuyf87]

引用 40 楼 zhangtonghui816 的回复:

引用 38 楼 zhuyf87 的回复:引用 35 楼 zhangtonghui816 的回复:引用 1 楼 zhuyf87 的回复:而且我感觉 友元 机制，也破坏了本来的封装特性。 某些运算符重载不用friend根本没法实现吧，比如<< 引用 15 楼 chuachua66 的回复:加法就必须用友元吧，以前的哪本书讲过，primer还是effective c……

嗯。是的，重载一般不应破坏操作符原来的特性和使用习惯，最好定义为友元。 这个问题讨论的差不多了。结贴。谢谢大家。^_^

[zhuyf87]

友元 在 重载操作符时比较有用，但也不是必须用友元来实现。 谢谢8楼，你的答案是我想要的。谢谢大家。 准备结贴给分了。

[billzheng]

引用 26 楼 zhuyf87 的回复:

友元 在 重载操作符时比较有用，但也不是必须用友元来实现。 谢谢8楼，你的答案是我想要的。谢谢大家。 准备结贴给分了。

8楼的知识点基本上都所错误的。

[billzheng]

友元只对特定目标开放，而public对所有目标开放，两者作用不同，不可相互替代。你举的这个例子是不对的。只允许部分类或函数访问自己的私有成员，其它人不行，这件事非友元不能做。 友元并没有破坏封装。将何人设成友元，或者说允许谁来访问本类的私有成员，完全是由本类的作者决定的，如同将哪些成员设成公共成员一样。public控制开放哪些成员，friend控制开放的目标，是控制的两种表现形式，并不是对立的，所以从概念上讲并没有破坏封装。 我第一次听说友元没有破坏封装。不管是面向过程还是面向对象编程，都讲的是数据隐藏；封装是为了数据隐藏，既然友元函数/对象都能毫无限制的访问所有成员，封装已不受控制，还没有破坏封装? 所谓“封装”，并不是说把所有的东西都包起来不给别人看，而是指有控制的允许一些人看到一些东西，强调的是“控制”，而不是“隐藏”。有“隐藏”必有“开放”，否则就谈不上封装了，关键在于作者能不能控制这种开放。有的语言不能控制，就说它不具有“封装”特性，有的语言能够控制，就说它具有“封装”特性。 只要你定义了public接口，你无法控制你的类被谁使用。你怎么控制你的对象之被某些人调用? 你只能控制你的某个接口是public，所以所有的编程还是讲的隐藏。一个类的作者只能控制这种开放而不是谁能调用你的类。如果你实在要争执，去买 <<code complete II>>来读读。 C++的“封装”特性是指其能够“控制开放”，友元只是细化这种控制，并没有失去控制，所以并没有破坏“封装”。类似还有protected，只允许特定目标访问特定成员，也是对“封装”的细化，都在类的作者的控制之下。 基本的封装概念没有理解，在作者的控制之下就能够说一个类的封装没有被破坏? 类的封装是指作者的控制权? 最初曾考虑过将friend进一步细化到控制单独的成员，也就是说同时控制开放成员与目标，不过语法上太别扭了，所以现在friend作用于所有成员，public作用于所有目标。 就这种编程能力，你还是全部public得了。

[_寒江雪_]

楼主是这样的，看了你的问题，我突然想到我看的Primer plus里面讲友元的时候举的例子是电视机和遥控器两个类 楼上的各位都回答得很精彩，受益良多 不过我补充一下 为什么要使用友元 电视机换台的时候，只能一个频道一个频道连续地切换，而不能跳频道切换。 于是电视机类就只有一个换台的公有接口，且只能一个频道一个频道地切换 遥控器不是电视机，没有电视机的属性 不成继承关系 声明为电视机的友元，可以访问到电视机的数据，遥控器和电视机匹配，通过使用遥控器（的方法）可以实现跳频道切换。遥控器独有的电视机没有的功能，而且只有遥控器有，而其他类比如电冰箱没有。