C++基础——友元

1 概述

友元就是定义类外可以访问的权限。友元可以定义一个类或者一个函数，定义成友元的类或者函数可以访问本类的所有成员，包含私有成员
友元的三种实现：

• 全局函数作为友元
• 类做友元
• 成员函数作为友元

2 全局函数做友元

#include 

using namespace std;

class TestClass {
    friend void printNum(TestClass *testClass);

private:
    void showNum1() {
        cout << "num1 = " << num1 << endl;
    }
    int num1 = 10;
public:
    int num2 = 20;
};

void printNum(TestClass *testClass) {
    cout << "testClass->num1 = " << testClass->num1 << endl;
    testClass->showNum1();
}

int main() {
    TestClass testClass;
    printNum(&testClass);
    return 0;
}

输出：

testClass->num1 = 10
num1 = 10

C++中private修饰的成员变量只能在该类的函数中访问，而在类中定义了全局函数是该类的友元后，可以突破这种访问限制，友元可以访问类的私有成员。

3 类作为友元

类作为友元，则友元类对象可以访问该类的私有成员。

#include 

using namespace std;

class TestClass;

class FriendClass {
public:
    void showTestClassNum1();

private:
    TestClass *testClass;
};

class TestClass {
    friend class FriendClass;

private:
    void showNum1() {
        cout << "num1 = " << num1 << endl;
    }

    int num1 = 10;
};

void FriendClass::showTestClassNum1() {
    testClass = new TestClass;
    cout << "testClass->num1 = " << testClass->num1 << endl;
    testClass->showNum1();
}

int main() {
    FriendClass friendClass{};
    friendClass.showTestClassNum1();
    return 0;
}

创建友元类对象，友元类中可以创建对象并访问该类的私有成员，和调用私有函数。

4 成员函数做友元

#include 

using namespace std;

class TestClass;

class FriendClass {
public:
    void showTestClassNum1_1();
    void showTestClassNum1_2();

private:
    TestClass *testClass;
};

class TestClass {
    friend void FriendClass::showTestClassNum1_1();

private:
    void showNum1() {
        cout << "num1 = " << num1 << endl;
    }

    int num1 = 10;
};

void FriendClass::showTestClassNum1_1() {
    testClass = new TestClass;
    cout << "testClass->num1 = " << testClass->num1 << endl;
    testClass->showNum1();
}

void FriendClass::showTestClassNum1_2() {
    testClass = new TestClass;
    // 非友元函数，无法访问私有成员
    // cout << "testClass->num1 = " << testClass->num1 << endl;
    // testClass->showNum1();
}

int main() {
    FriendClass friendClass{};
    friendClass.showTestClassNum1();
    return 0;
}

定义成员函数作为友元可以更加精确地控制权限，只有添加了友元的函数才能够访问该类的私有成员。