一.友元

友元分為： 友元函數(shù) 和 友元類

友元提供了一種突破封裝的方式，有時(shí)提供了便利。但是友元會(huì)增加耦合度，破壞了封裝，所以友元不宜多用。

1.友元函數(shù)

（1）引入原因

operator<<：因?yàn)閏out 的 輸出流對(duì)象和隱含的 this 指針在搶占第一個(gè)參數(shù)的位置 。 this 指針默認(rèn)是第一個(gè)參數(shù)也就是左操數(shù)了。但是實(shí)際使用中cout 需要是第一個(gè)形參對(duì)象，才能正常使用。所以我們要將 operator<< 重載成全局函數(shù)。但是這樣的話，又會(huì)導(dǎo)致類外沒辦法訪問(wèn)成員，那么這里就需要友元來(lái)解決。operator>> 同理。

（2）友元函數(shù)作用

友元函數(shù) 可以 直接訪問(wèn) 類的 私有 成員，它是 定義在類外部 的 普通函數(shù) ，不屬于任何類，但需要在類的內(nèi)部聲明，聲明時(shí)需要加friend 關(guān)鍵字。

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
	// 友元函數(shù)
	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）友元函數(shù)特征

【1】友元函數(shù) 可訪問(wèn)類的私有和保護(hù)成員，但 不是類的成員函數(shù)

【2】友元函數(shù) 不能用 const 修飾（因?yàn)闆]有this指針）

【3】友元函數(shù) 可以在類定義的任何地方聲明， 不受類訪問(wèn)限定符限制，放在public，private中都行，不放這兩個(gè)里面放在最前面也行，一般都是定義最前面的

【4】一個(gè)函數(shù)可以是多個(gè)類的友元函數(shù)

【5】友元函數(shù)的調(diào)用與普通函數(shù)的調(diào)用和原理相同

2.友元類

（1）解釋

class Date; // 前置聲明：因?yàn)榫幾g器是向上查找，在Time類中
class Time
{
    //友元類
	friend class Date; 
聲明日期類為時(shí)間類的友元類，則在日期類中就可以直接訪問(wèn)Time類中的私有成員變量
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)
	{
		// 直接訪問(wèn)時(shí)間類私有的成員變量
		_t._hour = hour;
		_t._minute = minute;
		_t._second = second;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Time _t;
};

在Date類中有一自定義成員變量Time _t;，成員函數(shù) SetTimeOfDate 想訪問(wèn) _t 對(duì)象的成員變量，因?yàn)轭怲ime中的成員變量是私有的，所以正常情況無(wú)法訪問(wèn)，則需要借助友元類：

想在Date類中訪問(wèn)Time類對(duì)象的私有成員變量，就需要在類Time中聲明日期類為時(shí)間類的友元類，則在日期類中就可以直接訪問(wèn)Time類中的私有成員變量。

格式：friend class Date;

(在Date類中訪問(wèn)Time類對(duì)象的成員變量：在Time類中寫日期類聲明并在前面加friend)

（2）友元類特征

【1】友元類的所有成員函數(shù)都可以是另一個(gè)類的友元函數(shù)，都可以訪問(wèn)另一個(gè)類中的非公有成員。

【2】友元關(guān)系是單向的，不具有交換性。 比如上述Time類和Date類，在Time類中聲明Date類為其友元類，那么可以在Date類中直接訪問(wèn)Time類的私有成員變量，但想在Time類中訪問(wèn)Date類中私有的成員變量則不行。

【3】友元關(guān)系不能傳遞 如果B是A的友元，C是B的友元，則不能說(shuō)明C時(shí)A的友元。

二.內(nèi)部類（不常用）

1.概念

如果一個(gè)類定義在另一個(gè)類的內(nèi)部，這個(gè)內(nèi)部類就叫做內(nèi)部類。

注意：此時(shí)這個(gè)內(nèi)部類是一個(gè)獨(dú)立的類，它不屬于外部類，更不能通過(guò)外部類的對(duì)象去調(diào)用內(nèi)部類。外部類對(duì)內(nèi)部類沒有任何優(yōu)越的訪問(wèn)權(quán)限。

注意：內(nèi)部類就是外部類的友元類。注意友元類的定義，內(nèi)部類可以通過(guò)外部類的對(duì)象參數(shù)來(lái)訪問(wèn)外部類中的所有成員。但是外部類不是內(nèi)部類的友元。

2.特性 

1. 內(nèi)部類可以定義在外部類的 public 、 protected 、 private 都是可以的。

2. 注意內(nèi)部類可以直接訪問(wèn)外部類中的 static 、枚舉成員，不需要外部類的對(duì)象 / 類名。

3. sizeof( 外部類 )= 外部類，和內(nèi)部類沒有任何關(guān)系

舉例：B是A的內(nèi)部類，B是A的友元，A不是B的友元，A的大小是4字節(jié)，類A的大小不包含靜態(tài)變量k（存在靜態(tài)區(qū)）和成員函數(shù)（存在公共代碼段）和內(nèi)部類B，類A的大小僅僅只有h，所以是4字節(jié)。

class A {
private:
	static int k;
	int h;
public:
	class B    //內(nèi)部類
	{
	public:
		void foo(const A& a)
		{
			cout << k << endl;    //B可以直接訪問(wèn)A內(nèi)部成員變量
			cout << a.h << endl;    //B可以直接訪問(wèn)A內(nèi)部成員變量
		}
	};
};
int main()
{
	cout << sizeof(A) << endl;
    A aa;
    A::B bb;    //定義B的對(duì)象時(shí)，需要指定是A的類域 A::
	return 0;
}

到此這篇關(guān)于C++超詳細(xì)講解友元與內(nèi)部類的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++友元與內(nèi)部類內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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