友元的知识

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本文介绍了C++中的友元机制，包括友元函数和友元类。友元函数可在类外部定义，却能访问类的私有和保护成员；友元类的成员函数也可访问原始类的私有和保护成员。同时提醒，使用友元会破坏封装性，应谨慎使用，且友元关系不对称、不传递。

在C++中，友元（friend）是一个关键字，用于突破封装的边界，允许一个类的私有成员和保护成员被特定的函数或类访问。友元机制提供了一种方式，使得外部函数或类可以访问类的内部数据，而不必是类的成员函数。

友元函数

友元函数是在类外部定义的普通函数，但它可以在类声明中声明为类的友元。这样，友元函数就可以访问类的所有成员，包括私有和保护成员。

class MyClass {
private:
    int privateData;
public:
    MyClass() : privateData(0) {}
    // 声明友元函数
    friend void friendFunction(MyClass& obj);
};
// 友元函数的实现
void friendFunction(MyClass& obj) {
    obj.privateData = 42; // 直接访问私有成员
}
int main() {
    MyClass obj;
    friendFunction(obj);
    return 0;
}

在上面的例子中，friendFunction是一个友元函数，它能够直接访问MyClass对象的私有成员privateData。

友元类

C++还允许将一个类声明为另一个类的友元。这样，友元类的所有成员函数都可以访问原始类的私有和保护成员。

class MyClass {
private:
    int privateData;
public:
    MyClass() : privateData(0) {}
    // 声明友元类
    friend class FriendClass;
};
class FriendClass {
public:
    void accessMyClassPrivateData(MyClass& obj) {
        obj.privateData = 42; // 直接访问私有成员
    }
};
int main() {
    MyClass obj;
    FriendClass friendObj;
    friendObj.accessMyClassPrivateData(obj);
    return 0;
}

在这个例子中，FriendClass被声明为MyClass的友元类，因此FriendClass的成员函数accessMyClassPrivateData可以访问MyClass的私有成员privateData。

注意事项

使用友元机制会破坏封装性，因此应该谨慎使用。
过度使用友元可能会导致代码难以维护和理解。
友元关系不是对称的，如果类A是类B的友元，并不意味着类B也是类A的友元。
友元关系不会传递，如果类A是类B的友元，类B是类C的友元，并不意味着类A是类C的友元。
友元是C++中一种特殊的访问控制机制，它提供了一种方式来允许外部代码访问类的内部数据，但这种机制应该谨慎使用，以避免破坏面向对象编程的封装原则。