友元函式是可以直接訪問類的私有成員的非成員函式。它是定義在類外的普通函式，它不屬於任何類，但需要在類的定義中加以宣告，宣告時只需在友元的名稱前加上關鍵字friend。
我們已知道類具有封裝和資訊隱藏的特性。只有類的成員函式才能訪問類的私有成員，程式中的其他函式是無法訪問私有成員的。非成員函式可以訪問類中的公有成員，但是如果將資料成員都定義為公有的，這又破壞了隱藏的特性。另外，應該看到在某些情況下，特別是在對某些成員函式多次呼叫時，由於引數傳遞，型別檢查和安全性檢查等都需要時間開銷，而影響程式的執行效率。
為了解決上述問題，提出一種使用友元的.方案。友元是一種定義在類外部的普通函式，但它需要在類體內進行說明，為了與該類的成員函式加以區別，在說明時前面加以關鍵字friend。友元不是成員函式，但是它可以訪問類中的私有成員。友元的作用在於提高程式的執行效率（即減少了型別檢查和安全性檢查等都需要的時間開銷），但是，它破壞了類的封裝性和隱藏性，使得非成員函式可以訪問類的私有成員。
友元可以是一個函式，該函式被稱為友元函式；友元也可以是一個類，該類被稱為友元類。
友元函式的特點是能夠訪問類中的私有成員的非成員函式。友元函式從語法上看，它與普通函式一樣，即在定義上和呼叫上與普通函式一樣。
複製程式碼 程式碼如下:
#include "cmath"
#include "iostream"
using namespace std;
class Point
{
public:
Point(double xx,double yy)
{
x=xx;
y=yy;
}
void GetXY();
friend double Distance(Point &a,Point &b);
protected:
private:
double x,y;
};
void Point::GetXY()
{
//cout<<"("<x<<","<y<<")"<<endl;
cout<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;
}
double Distance(Point &a,Point &b)
{
double length;
length=sqrt((a.x-b.x)*(a.x-b.x)+(a.y-b.y)*(a.y-b.y)); //它可以引用類中的私有成員
return length;
}
int main(void)
{
Point p1(3.0,4.0),p2(6.0,8.0);
Y(); //成員函式的呼叫方法，通過使用物件來呼叫
Y();
double d = Distance(p1,p2); //友元函式的呼叫方法，同普通函式的呼叫一樣，不要像成員函式那樣呼叫
cout<<d<<endl;
system("pause");
return 0;
}
說明：在該程式中的Point類中說明了一個友元函式Distance()，它在說明時前邊加friend關鍵字，標識它不是成員函式，而是友元函式。它的定義方法與普通函式定義一樣，而不同於成員函式的定義，因為它不需要指出所屬的類。但是，它可以引用類中的私有成員，函式體中的a.x，b.x，a.y，b.y都是類的私有成員，它們是通過物件引用的。在呼叫友元函式時，也是同普通函式的呼叫一樣，不要像成員函式那樣呼叫。本例中，y()和y()這是成員函式的呼叫，要用物件來表示。而Distance(p1, p2)是友元函式的呼叫，它直接呼叫，不需要物件表示，它的引數是物件。(該程式的功能是已知兩點座標，求出兩點的距離。)
下面對上面的程式碼進行輸入、輸出流的過載：
複製程式碼 程式碼如下:
#include
#include
using namespace std;
class Point
{
public:
Point(double xx,double yy)
{
x=xx;
y=yy;
}
void GetXY();
friend double Distance(Point &a,Point &b);
friend ostream &operator <<(ostream &a,Point &b);
protected:
private:
double x,y;
};
// friend ostream& operator<<(ostream& o,A& another);
ostream &operator <<(ostream &out,Point &b) //在類中宣告的時候，可以是ostream &a，函式定義的時候也可以是ostream &out
{
out<<"("<<b.x<<","<<b.y<<")"<<endl;
return out;
}
void Point::GetXY()
{
//cout<<"("<x<<","<y<<")"<<endl;
//cout<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;
cout<<*this;
}
double Distance(Point &a,Point &b)
{
double length;
length=sqrt((a.x-b.x)*(a.x-b.x)+(a.y-b.y)*(a.y-b.y));
return length;
}
int main(void)
{
Point p1(3.0,4.0),p2(6.0,8.0);
Y();
Y();
double d = Distance(p1,p2);
cout<<d<<endl;
system("pause");
return 0;
}
