《C++避坑神器·五》友元函数(friend)使用看这篇就够

概要

友元函数(friend)使用，访问类中的私有变量

技术细节

目的：让一个函数或者类访问另一个类中私有成员
友元三种实现：
（1）全局函数做友元
（2）类做友元
（3）成员函数做友元

全局函数做友元：

class Room
{
	//把全局函数声明在类中加friend修饰可以访问类中私有变量
	friend void FriendFun(Room* room);
public:
	Room()
	{
		sittingRoom = "客厅";
		bedRoom = "卧室";
	}

	string sittingRoom;

private:
	string bedRoom;
};

//全局函数
void FriendFun(Room * room)
{
	std::cout << room->bedRoom << std::endl;
}

int main()
{
	Room room;
	FriendFun(&room);
}

类做友元：

class Room
{
	//把友元类加friend修饰可以访问类中私有变量
	friend class FriendClass;
public:
	Room()
	{
		sittingRoom = "客厅";
		bedRoom = "卧室";
	}

	string sittingRoom;

private:
	string bedRoom;
};

//友元类
class FriendClass
{
public:
	FriendClass();
	void FriendFun();
	Room* room;
};

FriendClass::FriendClass()
{
	room = new Room();
}

void FriendClass::FriendFun()
{
	std::cout << room->bedRoom << std::endl;
}

int main()
{
	FriendClass fc;
	fc.FriendFun();
}

成员函数做友元（易错！）：

class Room;

//友元类
class FriendClass
{
public:
	void FriendFun(Room& room);
};

class Room
{
	//把友元类加friend修饰可以访问类中私有变量
	friend void FriendClass::FriendFun(Room& room);
public:
	Room()
	{
		sittingRoom = "客厅";
		bedRoom = "卧室";
	}

	string sittingRoom;

private:
	string bedRoom;
};


void FriendClass::FriendFun(Room& room)
{
	std::cout << room.bedRoom << std::endl;
}

int main()
{
	Room room;
	FriendClass fc;
	fc.FriendFun(room);
}

FriendClass类成员函数想访问Room类中的私有成员
如果一开始把Room类的定义放在最前面而不是声明，这样会报错，因为Room类中引入了友元函数FriendFun，而FriendFun函数是在FriendClass类中定义的，在定义Room类的时候FriendFun函数还没有出现，所有会报错，这就需要把FriendClass类定义在最前面。
又由于FriendClass类的FriendFun函数引入了需要传入Room类的引用，所以必须在FriendClass类前声明Room类告诉FriendFun函数传入的Room类的引用是存在的。FriendFun函数要写在Room类之后，因为函数内部用到了bedroom变量，这是Room类中的变量，所以Room类要先定义。（如果bedRoom打红杠是因为编译器没有识别出来，但不影响编译，可以编译通过，不用理会）

如果先声明FriendClass类，在定义Room类对不对呢？
这样不对，先声明FriendClass类，说明可以在Room类中传入FriendClass类引用了，但Room类中有友元函数FriendFun，目前我只知道FriendClass类声明了，有这个类，但我不知道类中会不会有FriendFun函数，所以Room类中有友元函数FriendFun是不对的，所以不能先声明FriendClass类在定义Room类。

易错写法：！！！

class Room;

//友元类
class FriendClass
{
public:
	void FriendFun();
	Room room;
};

class Room
{
	//把友元类加friend修饰可以访问类中私有变量
	friend void FriendClass::FriendFun();
public:
	Room()
	{
		sittingRoom = "客厅";
		bedRoom = "卧室";
	}

	string sittingRoom;

private:
	string bedRoom;
};


void FriendClass::FriendFun()
{
	std::cout << room.bedRoom << std::endl;
}

int main()
{
	Room room;
	FriendClass fc;
	fc.FriendFun();
}

报错：严重性 代码 说明 项目 文件 行 禁止显示状态
错误 C2079 “FriendClass::room”使用未定义的 class“Room”

这样写按道理没有错，为啥还报room使用未定义的类Room？
class Room;是一个前向声明，在类的声明之后，定义之前，此类是一个不完全类型，即已知前向声明过的类是一个类型，但不知道包含哪些成员。不完全类型只能以有限方式使用，不能定义该类型对象，不完全类型只能用于定义指向该类型的指针或者引用，或者用于声明（而不是定义）使用该类型作为形参类型或者返回类型的函数。
这样的话怎么修改？
把Room room改为指针类型Room *room; 同时要在FriendClass 类中写一个无参构造，里面给room分配动态内存，room=new Room; 不然room是野指针。
第二种修改就是声明带该类型作为形参的函数void FriendFun(Room &room);或void FriendFun(Room room);