Freundfunktionen

Freundfunktionen sind in der Programmiersprache C++ Funktionen, die nicht Mitglied einer Klasse sind, aber durch die Deklaration als Freund in dieser Klasse Zugriff auf deren private und geschützte Mitglieder erhalten. Eine solche Funktion kann damit intern verwendete Daten lesen oder verändern, ohne selbst Klassenmitglied zu sein. Die Freundschaft wird von der Klasse, der der Zugriff gewährt wird, explizit erklärt, üblicherweise durch das Schlüsselwort 'friend' in der Klassendefinition.

Beispiel:

class Box { private: double w, h, d; public: Box(double w, double h, double d): w(w), h(h), d(d) {} friend double volume(const Box&); };

double volume(const Box& b) { return b.w * b.h * b.d; }

Eine Freundfunktion ist nicht Teil der Klasse: Sie hat keinen impliziten Zugriff auf andere Objekte außer dem, auf das sie Bezug nimmt. Die Freundschaft ist nicht vererbt oder automatisch übertragbar; sie gilt nur für die deklarierte Funktion (oder Klasse). Eine Klasse kann mehrere Freundfunktionen oder eine Freundklasse deklarieren, und umgekehrt kann eine Funktion mehrere Klassenfreundschaften haben.

Bekannte Anwendungsfälle sind Nichtmitglied-Operatoren, wie der Operator<< oder Operator+, wenn sie Zugriff auf private Daten benötigen, sowie Hilfsfunktionen wie Fabrikfunktionen, die eng mit der internen Darstellung arbeiten. Es ist wichtig, Freundschaft sparsam zu verwenden, da sie die Kapselung durchbricht und zu erhöhter Kopplung führen kann.

Im Gegensatz zu Mitgliedsfunktionen verfügt eine Freundfunktion nicht über das this-Pointer und wird gewöhnlich außerhalb der Klasse implementiert. In Template-Kontexten sind Freundfunktionen oft als Vorwärtsdeklarationen nötig, um zirkuläre Abhängigkeiten zu vermeiden.