08-创建友元

11.3.1　创建友元

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); // goes in class declaration

该原型意味着下面两点：

• 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；
• 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 Time & t) // friend not used in definition
{
    Time result;
    long totalminutes = t.hours * m * 60 +t. minutes * m;
    result.hours = totalminutes / 60;
    result.minutes = totalminutes % 60;
    return result;
}

有了上述声明和定义后，下面的语句：

A = 2.75 * B;

将转换为如下语句，从而调用刚才定义的非成员友元函数：

A = operator*(2.75, B);

总之，类的友元函数是非成员函数，其访问权限与成员函数相同。

友元是否有悖于OOP

乍一看，您可能会认为友元违反了OOP数据隐藏的原则，因为友元机制允许非成员函数访问私有数据。然而，这个观点太片面了。相反，应将友元函数看作类的扩展接口的组成部分。例如，从概念上看，double乘以Time和Time乘以double是完全相同的。也就是说，前一个要求有友元函数，后一个使用成员函数，这是C++句法的结果，而不是概念上的差别。通过使用友元函数和类方法，可以用同一个用户接口表达这两种操作。另外请记住，只有类声明可以决定哪一个函数是友元，因此类声明仍然控制了哪些函数可以访问私有数据。总之，类方法和友元只是表达类接口的两种不同机制。

实际上，按下面的方式对定义进行修改（交换乘法操作数的顺序），可以将这个友元函数编写为非友元函数：

Time operator*(double m, const Time & t)
{
    return t * m;   // use t.operator*(m)
}

原来的版本显式地访问t.minutes和t.hours，所以它必须是友元。这个版本将Time对象t作为一个整体使用，让成员函数来处理私有值，因此不必是友元。然而，将该版本作为友元也是一个好主意。最重要的是，它将作为正式类接口的组成部分。其次，如果以后发现需要函数直接访问私有数据，则只要修改函数定义即可，而不必修改类原型。

提示： 如果要为类重载运算符，并将非类的项作为其第一个操作数，则可以用友元函数来反转操作数的顺序。