前言
在 C++ 中，friend 关键字用于允许非成员函数或其他类访问类的私有成员和保护成员。需要谨慎使用，确保代码的封装性和维护性。
1. 基本概念
friend 关键字可以用来声明以下几种情况：
- 友元函数（Friend Functions）：非成员函数可以成为某个类的友元，从而访问该类的私有和保护成员。
- 友元类（Friend Classes）：一个类可以成为另一个类的友元，从而允许访问其私有和保护成员。
- 友元成员函数（Friend Member Functions）：其他类的成员函数也可以被声明为友元，从而访问类的私有和保护成员。
2. 友元函数
友元函数是一个非成员函数，但它可以访问类的私有成员和保护成员。声明友元函数的语法如下：
class MyClass {
private:int privateData;
public:MyClass() : privateData(0) {}// 声明友元函数friend void showData(const MyClass& obj);
};// 定义友元函数
void showData(const MyClass& obj) {std::cout << "Private data: " << obj.privateData << std::endl;
}
在上面的例子中，showData 函数被声明为 MyClass 的友元函数，因此它可以访问 privateData 成员。
3. 友元类
友元类是一个类，它可以访问另一个类的私有和保护成员。声明友元类的语法如下：
class MyClassB; // 前向声明class MyClassA {
private:int privateData;
public:MyClassA() : privateData(42) {}// 声明 MyClassB 为友元类friend class MyClassB;
};class MyClassB {
public:void display(const MyClassA& obj) {std::cout << "Private data from MyClassA: " << obj.privateData << std::endl;}
};
在上面的例子中，MyClassB 被声明为 MyClassA 的友元类，因此 MyClassB 可以访问 MyClassA 的 privateData 成员。
4. 友元成员函数
如果希望其他类的某个特定成员函数可以访问类的私有和保护成员，可以声明这个成员函数为友元：
class MyClassC;class MyClassA {
private:int privateData;
public:MyClassA() : privateData(99) {}// 声明 MyClassC 的成员函数 foo 为友元friend void MyClassC::foo(const MyClassA& obj);
};class MyClassC {
public:void foo(const MyClassA& obj) {std::cout << "Private data from MyClassA: " << obj.privateData << std::endl;}
};
在这个例子中，MyClassC 的成员函数 foo 被声明为 MyClassA 的友元，因此 foo 可以访问 MyClassA 的 privateData 成员。
5. 使用 friend 的注意事项
- 封装性：过度使用友元可能会破坏类的封装性，因此应该谨慎使用。
- 友元函数的访问权限：友元函数本身不具有类的成员权限，它仅仅是一个非成员函数，但拥有类的访问权限。
- 友元声明位置：友元声明通常放在类的声明内部，以确保它们的访问权限是明确的。