C++类和对象（下）（2）

一、友元

友元提供了一种突破封装的方式，有时提供了方便，但是友元会增加耦合度，破坏了封装，所以不建议经常使用友元。

友元分为： 友元函数和友元类。

1.1 友元函数

我们在尝试去重载operator<<时发现无法将operator<<重载成成员函数，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作数了，但是实际使用中cout需要时第一个形参对象，才能正常使用，所以将operator<<重载成了全局函数，但是又会导致类外没办法访问成员，此时就需要友元来解决，operator>>也是同理。

class Date
{
public:Date(int year, int month, int day): _year(year), _month(month), _day(day){}ostream& operator<<(ostream& _cout){_cout << _year << " " << _month << " " << _day << endl;return _cout;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Date d1(2022, 1, 1);d1 << cout;//形式不符合常规调用return 0;
}

友元函数可以直接访问类中的私有成员，它是定义在类外部的普通函数，不属于任何类，但需要再类的内部声明，声明时需要加上friend关键字。

下面我们来看下友元函数的应用：

class Date
{friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:Date(int year = 2004, int month = 1, int day = 1):_year(year),_month(month),_day(day){}private:int _year;int _month;int _day;
};ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{_cout << d._year << " " << d._month << " " << d._day << endl;return _cout;
}istream& operator>>(istream& _cin, Date& d)
{_cin >> d._year >> d._month >> d._day;return _cin;
}int main()
{Date d1(2022, 1, 1);//d1 << cout;//形式不符合常规调用Date d;cin >> d;cout << d << endl;return 0;
}

注意：

1.友元函数可访问类的私有成员和保护成员，但它并不是类的成员函数

2.友元函数不能用const修饰

3.友元函数可以在类定义的任何地方声明，不受类的访问限定符限制

4.一个函数可以是多个类的友元函数

5.友元函数的调用原理和普通函数的调用原理相同

2.2 友元类

友元类中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的非公有成员。

注意：

1.友元的关系是单向的，不具有双向性

例如：下面的代码实例中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类的私有成员函数，但想在Time类中访问Date类中私有的成员变量则不行。

2.友元关系不可传递

3.友元关系不能继承（关于继承方面以后再来进行介绍）

#include<iostream>
using namespace std;
class Time
{//将Date声明为Time的友元类friend class Date;
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 = 2004, int month = 1, int day = 1):_year(year), _month(month), _day(day){}void SetTimeofDate(int hour, int minute, int second){//声明成友元后，Date可以直接访问Time类内的私有和保护成员_t._hour = hour;_t._minute = minute;_t._second = second;}private:int _year;int _month;int _day;Time _t;
};

二、内部类

概念：如果一个类定义在另一个类的内部，那么这个定义在类的内部的类就叫做内部类。

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来访问内部类的成员。外部类对于内部类没有任何优越的访问权限。但是内部类是其外部类的友元类，内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类的所有成员，但是外部类不是内部类的友元。

也就是说内部类和外部类，它们两个类时独立的，平行的，内部类是个独立的类，放在外部类里面，仅仅受到类域的印象。而且内部类可以放在外部类的私有区，那样的话内部类就是外部类的专属类。

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

class A
{
private:static int k;int h;
public://B就是A的内部类，并且B是A的友元class B{public:void foo(const A& a){cout << k << endl;cout << a.h << endl;}};
};int A::k = 1;int main()
{A::B b;b.foo(A());return 0;
}

三、匿名对象

关于匿名对象我们先看下面的一段代码来感受一下：

class N
{
public://构造函数N(int a = 0):_a(a){cout << "N(int a)" << endl;}//析构函数~N(){cout << "~N()" << endl;}private:int _a;
};class Solution
{
public:int Sum_solution(int n){return n;}
};int main()
{/*A::B b;b.foo(A());*/N aa1;//不能像下面这样去定义对象，这样的话编译器会无法识别到底是函数声明还是对象定义//A aa1();//我们可以定义匿名对象，匿名对象特点就是不需要名字//但是它的声明周期就只要一行，过了定义的这一行就会直接调用析构函数销毁N();//匿名对象N aa2(2);//匿名对象在如下场景很好用，当然还有一些其他的使用场景Solution().Sum_solution(10);return 0;
}

注意：