C++——友元 & 内部类

1.  友元函数

友元函数可以直接访问类的私有成员，它是定义在类外部的普通函数，不属于任何类，但需要在类的内部声明，声明时需要加friend关键字

举例：

class Date
{
	friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
	friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
	Date(int year, int month, int day)
		: _year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
	_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
	return _cout;
}
istream& operator>>(istream& _cin, Date& d)
{
	_cin >> d._year;
	_cin >> d._month;
	_cin >> d._day;
	return _cin;
}
int main()
{
	Date d;
	cin >> d;
	cout << d << endl;
	return 0;
}

说明：

• 友元函数可访问类的所有成员，但不是类的成员函数
• 友元函数不能用const修饰
• 友元函数可以在类定义的任何地方声明，不受类访问限定符限制
• 一个函数可以是多个类的友元函数
• 友元函数的调用与普通函数的调用和原理相同

2.  友元类

友元类的所有成员函数都可以是另一个类的友元函数，都可以访问另一个类中的非公有成员

class Time
{
	friend class Date; 
public:
	Time(int hour, int minute, int second)
		: _hour(hour)
		, _minute(minute)
		, _second(second)
	{}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
		: _year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}
	void SetTimeOfDate(int hour, int minute, int second)
	{
		_t._hour = hour;
		_t._minute = minute;
		_t._second = second;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Time _t;
};

友元关系是单向的，不具有交换性，比如上述Time类和Date类，在Time类中声明Date类为其友元类，那么可以在Date类中直接访问Time类的私有成员变量，但不能在Time类中访问Date类中的私有成员变量

友元关系不能传递，如果B是A的友元，C是B的友元，不能说明C时A的友元

3、内部类

如果一个类定义在另一个类的内部，这个内部的类就叫做内部类。

内部类是一个独立的类，它不属于外部类，不能通过外部类的对象去调用内部类。外部类对内部类没有任何优越的访问权限

内部类是外部类的友元类，但是外部类不是内部类的友元，内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类中的所有成员

内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的

注意内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员

 sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系

class A
{
private:
	static int k;
	int h;
public:
	class B
	{
	public:
		void foo(const A& a)
		{
			cout << k << endl;
			cout << a.h << endl;
		}
	};
};
int A::k = 1;
int main()
{
	A::B b;
	b.foo(A());
	return 0;
}