友元和内部类

1.友元

1.友元函数

问题：现在我们尝试去重载operator<<，然后发现我们没办法将operator<<重载成成员函数。因为cout的输出流对象和隐含的this指针在抢占第一个参数的位置。this指针默认是第一个参数也就是左操作数了。但是实际使用中cout需要是第一个形参对象，才能正常使用。所以我们要将operator<<重载成全局函数。但是这样的话，又会导致类外没办法访问成员，那么这里就需要友元来解决。operator>>同理。

代码

#include
using namespace std;

class Date
{
	//友元函数
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);

public:

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << d._month << d._day << endl;
	return out;
}


int main()
{

	return 0;
}

虽然能解决问题，但是友元是不推荐多用为什么？
因为友元提供了一种突破封装的方式，有时提供了便利。但是友元会增加耦合度，破坏了封装，所以友元不宜多用。

2.友元类

如果我想访问别的类的私有成员怎么办
比如下面代码情况

#include
using namespace std;


class Time
{
public:
	Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)
		: _hour(hour)
		, _minute(minute)
		, _second(second)
	{}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};

class Date
{
	//友元函数
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);

public:
	Date(int year, int month, int day)
		: _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;
};

ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << d._month << d._day << endl;
	return out;
}


int main()
{
	Date d(2022, 5, 29);
	cout<<d;
	return 0;
}

报错截图

报错很简单就是私有成员所以不能访问，那么要这时候加上友元类就行了
代码

但是友元并不是相互的，如果Time调用Date的私有成员就会报错
报错警告

2.内部类

1.用法

代码

#include
using namespace std;


class A
{
private:
	static int k;
	int h;
public:
	//内部类
	//B天生就是A的友元
	class B
	{
	public:
	private:
	int _b;
	};
};
int A::k = 1;
int main()
{
	A aa;
	cout << sizeof(A) << endl;
	return 0;
}

这个就是内部类了，B天生就是A的友元，所以A可以访问B的私有成员，但是不存在相互性，B不能访问A的私有成员
还有一个很有意思的，上面代码运行了会打印什么？
图片

因为计算内存的时候内部类是不进行计算的，而至于static是属于整个类里面的，所以是不算，里面只有h一个成员，所以打印的是4

2.特性

1. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
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，和内部类没有任何关系。