c++：类和对象（4），友元

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引言：

友元的基本概念：

友元的三种实现：

1.全局函数做友元：

2.类做友元

3.成员函数做友元

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引言：

             友元是计算机编程语言中的一种关系，用于授权一个类或函数访问另一个类的非公有成员。它在某些特定情况下可以提供方便的访问权限，但也可能破坏了对象的封装性。在本文中，我们将探讨友元的概念、语法和用法，以及使用友元关系的一些场景。

友元的基本概念：

• 在面向对象编程中，封装是一个重要的概念，它强调了对象的行为和属性应该被封装在对象内部，只能通过公有接口进行访问。然而，有时候我们可能希望允许某些特定的类或函数访问对象的私有成员，以提供更灵活的编程方式。
• 友元关系允许我们在一个类中声明另一个类或函数为友元，以授权其访问本类的私有或受保护成员。通过这样的声明，友元类或函数可以绕过常规的访问控制机制，直接访问私有成员。
• 在C++中，通过在类的声明中使用关键字"friend"来创建友元关系。可以在类的声明中声明其他类为友元，也可以声明函数为友元。这样，在友元类或函数中，就可以直接访问该类的私有和受保护成员，而不需要通过公有接口进行访问。 

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友元的三种实现：

1.全局函数做友元

2.类做友元

3.成员函数做友元

 

1.全局函数做友元：

class MyClass 
{
private:
  int privateData;
public:
  MyClass(int data) : privateData(data) {}

  friend void globalFunction(MyClass obj);  // 声明全局函数为友元

};

void globalFunction(MyClass obj) 
{
  // 可以访问MyClass的私有成员
  cout << "privateData: " << obj.privateData << endl;
}

 在上述代码中，全局函数globalFunction被声明为MyClass的友元函数。因此，在globalFunction中，我们可以直接访问MyClass的私有成员privateData。

2.类做友元

class MyClassB 
{
private:
  int privateDataB;
public:
  MyClassB(int data) : privateDataB(data) {}

  friend class MyClassA;  // 声明类为友元

};

class MyClassA 
{
private:
  int privateDataA;
public:
  MyClassA(int data) : privateDataA(data) {}

  void accessPrivateDataB(MyClassB obj) 
{
    // MyClassA可以访问MyClassB的私有成员
    cout << "privateDataB: " << obj.privateDataB << endl;
  }
};

在上述代码中，MyClassA被声明为MyClassB的友元类。这意味着，在MyClassA中，我们可以直接访问MyClassB的私有成员privateDataB。 

3.成员函数做友元

class MyClassC 
{
private:
  int privateDataC;
public:
  MyClassC(int data) : privateDataC(data) {}

  friend void memberFunctionFriend(MyClassC obj);  // 声明成员函数为友元

  void accessPrivateDataC() 
  {
    // 可以直接访问私有成员
    cout << "privateDataC: " << privateDataC << endl;
  }
};

void memberFunctionFriend(MyClassC obj) 
{
  // 成员函数被声明为友元，可以访问privateDataC
  cout << "privateDataC: " << obj.privateDataC << endl;
}

在上述代码中，成员函数accessPrivateDataC被声明为MyClassC的友元函数。这意味着，在accessPrivateDataC中，我们可以直接访问MyClassC的私有成员privateDataC。同时，在全局函数memberFunctionFriend中，我们也可以访问privateDataC，因为它被声明为MyClassC的友元函数。