关于友元的理解

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本文探讨了C++中的友元概念，包括友元函数如何访问私有成员，友元类的双向关系，以及如何在保证数据安全性的前提下合理使用。重点介绍了友元的声明位置和权限控制，以及其对封装原则的影响。

友元

友元是C++提供的一种破坏数据封装和数据隐藏的机制；
通过将一个模块声明为另一个模块的友元，一个模块能够引用到另一个模块中本是被隐藏的信息；
可以使用友元函数和友元类；
为了确保数据的完整性，及数据封装与隐藏的原则，建议尽量不使用或少使用友元；

1、友元函数

面向对象的三大特性：封装、继承和多态，封装使得成员变量和成员方法隐藏起来了，用户必须通过预留的接口来使用类，一定程度上提供了安全性。

在类定义中，使用访问说明符来指定成员权限：

public：类内自由访问、类外通过对象访问；
private：类内自由访问，类外通过对象使用共有接口访问；
protect：类内自由访问，类外通过对象使用共有接口访问；

如上所述，使用对象和公有接口可以访问类中的所有成员，但是如果定义了非成员函数，怎么不通过公有接口访问类中的私有、保护成员呢？

此时，友元的作用就体现出来了：可以让该非成员函数成为该类的友元函数，之后该函数就可以访问类内部的数据和方法了；

操作：

class student
{
friend void print(const student&); 
public:
    student();
    ~student();
    
private:
    QString name;
};

void print(const student& s)
{
    qDebug() << "name: " << s.name;
}

注意：

友元声明只能出现在类定义的内部，但是在类内出现的具体位置不限；
友元不是类的成员，不受它所在区域访问控制级别的约束；
友元的声明仅仅指定了访问的权限，而非一个通常意义上的函数声明，如果希望类的用户能够调用某个友元函数，那么就必须在友元声明之外再专门对函数进行一次声明

2、友元类

若一个类为另一个类的友元，则该类的所有成员都能访问对方类的私有成员；
声明语法：将友元类名在另一个类中使用friend修饰说明；
类的友元关系是单向的，即类A是类B的友元，类B不是类A的友元；

class A
{
friend class B;
public:
    A();
    ~A();
    
    void display()
    {
        cout << x << endl;
    }

private:
    int x;
}

//=============================================

class B
{
public:
    B();
    ~B();
    
    void set(int i)
    {
        a.x = i;
    }
    void display()
    {
        a.display();
    }
    
private:
    A a;
}