目录
- 一.友元
- 1.友元函数
- （1）引入原因
- （2）友元函数作用
- （3）友元函数特征
- 2.友元类
- （1）解释
- （2）友元类特征
- 二.内部类（不常用）
- 1.概念
- 2.特性
一.友元
友元分为： 友元函数 和 友元类
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。
1.友元函数
（1）引入原因
operator<<：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。
（2）友元函数作用
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。
#include<iostream>
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()
{
Date d;
//d << cout;
cout << d;
return 0;
}
（3）友元函数特征
【1】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
【2】友元函数 不能用 const 修饰（因为没有this指针）
【3】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，放在public，private中都行，不放这两个里面放在最前面也行，一般都是定义最前面的
【4】一个函数可以是多个类的友元函数
【5】友元函数的调用与普通函数的调用和原理相同
2.友元类
（1）解释
class Date; // 前置声明：因为编译器是向上查找，在Time类中
class Time
{
//友元类
friend class Date;
声明日期类为时间类的友元类，则在日期类中就可以直接访问Time类中的私有成员变量
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
{
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;
};
在Date类中有一自定义成员变量Time _t;，成员函数 SetTimeOfDate 想访问 _t 对象的成员变量，因为类Time中的成员变量是私有的，所以正常情况无法访问，则需要借助友元类：
想在Date类中访问Time类对象的私有成员变量，就需要在类Time中声明日期类为时间类的友元类，则在日期类中就可以直接访问Time类中的私有成员变量。
格式：friend class Date;
(在Date类中访问Time类对象的成员变量：在Time类中写日期类声明并在前面加friend)
（2）友元类特征
【1】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。
【2】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。
【3】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。
二.内部类（不常用）
1.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。
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
举例：B是A的内部类，B是A的友元，A不是B的友元，A的大小是4字节，类A的大小不包含静态变量k（存在静态区）和成员函数（存在公共代码段）和内部类B，类A的大小仅仅只有h，所以是4字节。
class A {
private:
static int k;
int h;
public:
class B //内部类
{
public:
void foo(const A& a)
{
cout << k << endl; //B可以直接访问A内部成员变量
cout << a.h << endl; //B可以直接访问A内部成员变量
}
};
};
int main()
{
cout << sizeof(A) << endl;
A aa;
A::B bb; //定义B的对象时，需要指定是A的类域 A::
return 0;
}
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