友元和运算符重载

1.  友元

        可以把某些选定的函数看作类的“荣誉函数”，允许它们访问类对象中非公共的成员，就好像它们是类的成员一样，这种函数称为类的友元。友元可以访问类对象的任意成员。

1.1  友元函数

• 友元函数是一种定义在类外部的普通函数，但它需要在类体内进行说明
• 为了与该类的成员函数加以区别，定义的方式是在类中用关键字friend说明该函数
• 格式： friend  类型 友元函数名(参数表);
• 友元的作用在于提高程序的运行效率

注意事项:

• 友元函数不是类的成员函数，在函数体中访问对象的成员，必须用对象名加运算符“.”加对象成员名。但友元函数可以访问类中的所有成员（公有的、私有的、保护的），一般函数只能访问类中的公有成员。
• 友元函数不受类中的访问权限关键字限制，可以把它放在类的公有、私有、保护部分，但结果一样。
• 某类的友元函数的作用域并非该类作用域。如果该友元函数是另一类的成员函数，则其作用域为另一类的作用域，否则与一般函数相同。
• 友元函数破坏了面向对象程序设计类的封装性，所以友元函数如不是必须使用，则尽可能少用。或者用其他手段保证封装性

1.2  友元类

• 如果某类B的成员函数会频繁的存取另一个类A的数据成员, 而A的数据成员的Private/Protectd限制造成B存取的麻烦, B只能通过Public的成员函数进行间接存取
• 把B做成A类的友元类,即A类向B类开放其Private/Protectd内容, 让B直接存取
• 友元类：一个类可以作另一个类的友元
• 友元类的所有成员函数都是另一个类的友元函数
• 友元类的定义：     friend class 类名;

2.  运算符重载

2.1  概念

• 运算符重载类似于函数重载
• 运算符重载允许把标准运算符（如+、—、*、<等）应用于定制数据类型的对象
• 什么情况下需要考虑运算符重载？ 需要用运算符操作自定义类的对象时，如对象之间直观自然，可以提高比较大小等，通过重载支持类的运算
• 程序的可读性   体现了C++的可扩充性

2.2  定义

成员函数

• 作为类的成员函数或友元函数、作为一般函数（很少用）
  • ( )  [ ]  ->   =  的重载函数必须是类的成员函数
• 成员函数原型的格式：     函数类型 operator 运算符(参数表);
• 成员函数定义的格式：     函数类型 类名::operator 运算符(参数表){         函数体;     }
• 以成员函数的方式重载运算符
  • 单目运算符：不带参数，该类对象为唯一操作数
  • 双目运算符：带一个参数，该类对象为左操作数、参数为右操作数 

友元函数

• 友元函数原型的格式：     friend 函数类型 operator 运算符(参数表);
• 友元函数定义的格式：     函数类型 operator 运算符(参数表){         函数体;     }
• 以友元函数的方式重载运算符
  • 单目运算符：带一个参数，该参数为唯一操作数，是自定义类的对象  ++(a)
  • 双目运算符：带两个参数，第一个参数为左操作数、第二个参数为右操作数，至少有一个参数为自定义类的对象    +(a, b)