C++定义一个圆类，计算圆的周长和面积（要求分别用成员函数和友元函数来求圆的面积和周长）

在C++中，我们可以创建一个名为Circle的类来表示圆，并定义成员函数和友元函数来计算其周长和面积。首先，我们需要包含必要的数学库`<cmath>`来使用π和平方根运算。

#include <iostream>
#include <cmath> // 包含数学库

class Circle {
private:
    double radius; // 圆的半径

public:
    // 构造函数
    Circle(double r) : radius(r) {}

    // 成员函数：计算周长（直径乘以π）
    double circumference() const {
        return 2 * M_PI * radius;
    }

    // 成员函数：计算面积（半径的平方乘以π）
    double area() const {
        return M_PI * pow(radius, 2);
    }

    // 友元函数：为了直接访问私有变量radius，这里将area作为友元函数
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Circle& circle);
};

// 定义友元函数用于输出circle的信息
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Circle& circle) {
    os << "Circle with radius " << circle.radius << ": \n";
    os << "Circumference: " << circle.circumference() << "\n";
    os << "Area: " << circle.area() << "\n";
    return os;
}

int main() {
    Circle c(5.0);
    std::cout << c << std::endl;
    return 0;
}

在这个例子中，我们有一个成员函数`circumference()`和`area()`分别计算周长和面积。由于我们需要直接访问`radius`来计算面积，所以我们将`area()`声明为友元函数。友元函数允许非成员函数操作类的私有数据。