C++友元函数

友元函数是在C++中用来访问另一个类的私有成员的一种机制。通过将函数声明为友元函数，可以使该函数能够访问类中的私有成员，即使它不是类的成员函数或者成员。

1. 在类的声明中声明友元函数：将友元函数的原型放在类的声明中，并在函数原型前加上friend关键字。
2. 在类外部定义友元函数：在类的外部定义友元函数，并在函数定义前不需要再使用friend关键字。友元函数可以直接访问类的私有成员。
3. 创建类对象并调用友元函数：创建类的对象，并通过对象调用友元函数。友元函数可以读取和修改类的私有成员。

注意事项：

• 友元函数不是类的成员函数，因此没有隐式的this指针。如果需要访问非静态成员，可以通过对象引用或指针来访问。
• 友元关系不具有传递性。如果类A是类B的友元类，类B是类C的友元类，那么类C不会自动成为类A的友元类。
• 一个类可以有多个友元函数，每个友元函数都需要单独声明。
• 友元关系破坏了封装性和隐藏性，因此应谨慎使用友元函数。

// 友元函数参数说明
友元函数的参数可以根据需要进行灵活的设定。
友元函数可以接受任意类型的参数，包括类对象、基本数据类型、指针等。
在设定友元函数参数时，需要确保参数的类型和数量与友元函数的定义一致，以便正确地在函数内部访问和操作相应的数据。

#include 
class MyClass {
private:
    int privateData;
public:
    MyClass() : privateData(0) {}
    // 友元函数声明
    friend void friendFunction(MyClass& obj);
    void setPrivateData(int data) {
        privateData = data;
    }
};
// 友元函数定义
void friendFunction(MyClass& obj) {
    std::cout << "访问私有数据: " << obj.privateData << std::endl;
}
int main() {
    MyClass obj;
    obj.setPrivateData(42);
    // 调用友元函数
    friendFunction(obj);
    return 0;
}

特点

• 访问权限：友元函数可以访问类的私有成员和保护成员。这意味着它可以读取和修改类的私有数据，以及调用类的私有成员函数。
• 不是成员函数：友元函数不是类的成员函数，它在类的外部定义。它没有隐式的this指针，因此不能直接访问类的非静态成员变量和非静态成员函数。但是，可以通过对象引用或指针来访问它们。
• 具有独立的作用域：友元函数拥有自己的作用域，不受类的作用域限制。因此，在友元函数中可以定义与类中已有成员同名的变量或函数。
• 友元关系不具有传递性：友元关系不具有传递性。如果类A是类B的友元类，类B是类C的友元类，那么类C不会自动成为类A的友元类。每个友元关系都是独立的，需要单独声明。
• 多个友元函数：一个类可以有多个友元函数。这些友元函数可以是不同的非成员函数，它们都可以访问该类的私有成员。
• 友元类：除了友元函数，C++还支持友元类。当一个类被声明为另一个类的友元类时，它可以访问该类的私有成员。
• 破坏封装性：友元函数可以直接访问类的私有成员，这可能会破坏类的封装性。因此，应该谨慎使用友元函数，只在确实需要访问私有成员的情况下使用。

优点：

1. 访问类的私有成员：
   友元函数能够直接访问类的私有成员，包括私有变量和私有函数。这种访问权限提供了更大的灵活性，可以在需要时获取或修改类的私有数据。
2. 增加灵活性：
   友元函数不受类的作用域限制，它可以在类的外部定义，并且不是类的成员函数。这使得我们可以在需要时将一个或多个非成员函数声明为友元函数，以便让它们能够访问类的私有成员。
3. 容易实现操作符重载：
   友元函数可以用于实现一些特殊的操作符重载，例如重载输入输出运算符（<< 和>>）以便于以自定义格式输入和输出类对象。

缺点：

1. 破坏封装性：
   友元函数可以直接访问类的私有成员，这可能破坏类的封装性和数据隐藏。封装是面向对象编程的核心原则之一，它目的是通过将数据和操作封装在类中，使得类对外部代码隐藏其内部实现细节。使用友元函数可能会打破这种封装性。
2. 增加耦合性：
   友元函数需要在类的定义中进行声明，这将导致类与友元函数之间产生一种耦合性。这意味着当类的实现发生更改时，可能需要同时修改友元函数的实现。这增加了代码维护的复杂性。
3. 潜在安全风险：
   由于友元函数可以直接访问类的私有成员，如果使用不当，可能会导致安全风险。如果其他代码错误地访问或修改了类的私有成员，可能会导致意外的行为或错误。