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【C++】解析friend关键字：概念、友元函数与类的使用

news 2025/5/26 6:58:07

前言

在 C++ 中，friend 关键字用于允许非成员函数或其他类访问类的私有成员和保护成员。需要谨慎使用，确保代码的封装性和维护性。

1. 基本概念

friend 关键字可以用来声明以下几种情况：

友元函数（Friend Functions）：非成员函数可以成为某个类的友元，从而访问该类的私有和保护成员。
友元类（Friend Classes）：一个类可以成为另一个类的友元，从而允许访问其私有和保护成员。
友元成员函数（Friend Member Functions）：其他类的成员函数也可以被声明为友元，从而访问类的私有和保护成员。

2. 友元函数

友元函数是一个非成员函数，但它可以访问类的私有成员和保护成员。声明友元函数的语法如下：

class MyClass {
private:int privateData;
public:MyClass() : privateData(0) {}// 声明友元函数friend void showData(const MyClass& obj);
};// 定义友元函数
void showData(const MyClass& obj) {std::cout << "Private data: " << obj.privateData << std::endl;
}

在上面的例子中，showData 函数被声明为 MyClass 的友元函数，因此它可以访问 privateData 成员。

3. 友元类

友元类是一个类，它可以访问另一个类的私有和保护成员。声明友元类的语法如下：

class MyClassB; // 前向声明class MyClassA {
private:int privateData;
public:MyClassA() : privateData(42) {}// 声明 MyClassB 为友元类friend class MyClassB;
};class MyClassB {
public:void display(const MyClassA& obj) {std::cout << "Private data from MyClassA: " << obj.privateData << std::endl;}
};

在上面的例子中，MyClassB 被声明为 MyClassA 的友元类，因此 MyClassB 可以访问 MyClassA 的 privateData 成员。

4. 友元成员函数

如果你希望其他类的某个特定成员函数可以访问类的私有和保护成员，可以声明这个成员函数为友元：

class MyClassC;class MyClassA {
private:int privateData;
public:MyClassA() : privateData(99) {}// 声明 MyClassC 的成员函数 foo 为友元friend void MyClassC::foo(const MyClassA& obj);
};class MyClassC {
public:void foo(const MyClassA& obj) {std::cout << "Private data from MyClassA: " << obj.privateData << std::endl;}
};