Let’s Make C++ Great Again——友元及内部类

友元

引入

我们在接触运算符重载时，提到过友元函数。当时是为了解决全局运算符重载函数无法使用到对象的私有成员变量的问题。

对于友元的态度：能不用就不用。

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。

class A
{
	friend void func();
private:
	int _a;
};
void func()
{
	A a;
	a._a;
}

说明:

• 友元函数可访问类的私有和保护成员，但不是类的成员函数
• 友元函数不能用const修饰，事实上任何非成员函数都不能被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

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 Date; // 前置声明
class Time
{
	friend class Date; // 声明日期类为时间类的友元类，则在日期类中就直接访问Time类中的私有成
员变量
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)
{
	// 直接访问时间类私有的成员变量
	_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，但想在Time类中访问Date类中私有的成员变量则不行。

• 友元关系不能传递

  如果B是A的友元，C是B的友元，则不能说明C时A的友元。

内部类

概念

如果一个类定义在另一个类的内部，这个内部类就叫做内部类。注意此时这个内部类是一个独立的类，它不属于外部类，更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。

注意

内部类天生就是外部类的友元类。注意友元类的定义，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。但是外部类不是内部类的友元。

特性

1. 内部类可以访问在外部类的public、protected、private成员。
2. 注意内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员，不需要外部类的对象/类名。
3. sizeof(外部类)=外部类的大小，和内部类没有任何关系。
4. 内部类B和在全局定义是基本一样的，只是它受外部类A类域限制，定义在A的类域中。

class A
{
public:
	class B
	{
	public:
		void func(const A& a)
		{
			cout << a._a << endl; // 可访问
			cout << _o << endl; // 可访问
		}
	private:
		int _b;
	};
	void func(const B& b)
	{
		cout << b._b << endl; // 不可访问
	}
private:
	int _a;
	static int _o;
};
int A::_o = 1;