目录

一.友元函数介绍

二.友元函数的使用场景

三.友元函数的注意事项

---

一.友元函数介绍

友元函数（Friend Function）是C++中的一个特殊概念，它允许非成员函数访问类的私有（private）和保护（protected）成员。这在某些情况下非常有用，尤其是当你想要实现某些操作，而这些操作需要访问类的内部数据，但又不想让这些操作成为类的成员函数时。

1.友元函数的特点

1. 非成员：友元函数不是类的成员函数，因此它的语法定义与普通函数相同。
2. 访问权限：友元函数可以访问类的所有成员，包括私有和保护成员。
3. 声明方式：在类的定义中，通过friend关键字声明友元函数。
4. 类的作用域外：友元函数的定义通常在类的作用域之外。

2.友元函数的声明和定义示例

在这个例子中，getSecretValue是一个友元函数，它可以访问MyClass类的私有成员secretValue。即使getSecretValue不是MyClass的成员函数，它仍然能够访问类的私有数据。

class MyClass {
private:int secretValue;public:MyClass(int value) : secretValue(value) {}// 声明友元函数friend int getSecretValue(const MyClass& obj);
};// 友元函数的定义
int getSecretValue(const MyClass& obj) {return obj.secretValue; // 直接访问私有成员
}int main() {MyClass myObject(42);cout << "Secret Value: " << getSecretValue(myObject) << endl;return 0;
}

二.友元函数的使用场景

在C++中，友元函数是一种特殊的非成员函数，它拥有访问类的私有（private）和保护（protected）成员的权限。使用友元函数主要有以下几种情况：

1. 需要访问类的私有数据：

如果一个函数需要访问类的私有成员，但又不想让这个函数成为类的成员函数，这时可以将其声明为友元函数。

2. 辅助函数：

当一个函数在逻辑上与类紧密相关，但作为成员函数不合适时，例如，一些工具函数或辅助函数。

3. 重载运算符：

在C++中，运算符重载通常需要访问类的私有成员，因此它们常常被声明为类的友元函数。

4. 多个类之间的协作：

当两个或多个类需要共享某些私有或保护成员，而这些成员不应该被类的外部访问时，可以将需要访问这些成员的类的成员函数或非成员函数声明为友元。

5. 类模板实现：

在模板类中，有时需要友元函数来访问模板参数的私有成员。

6. 优化性能：

如果一个成员函数的实现可以简化为一个非成员函数，并且这个非成员函数需要访问类的私有数据，可以将其声明为友元函数来避免成员函数的调用开销。

7. 继承中的访问问题：

在某些继承结构中，派生类可能需要访问基类的私有成员，这时可以将派生类的构造函数或特定的成员函数声明为基类的友元。
友元函数的声明方式通常是在类的定义中使用 friend 关键字，例如：

class MyClass {private:int privateData;public:MyClass(int data) : privateData(data) {}friend void accessPrivateData(MyClass& obj);};void accessPrivateData(MyClass& obj) {// 这个函数可以访问obj的privateDatastd::cout << obj.privateData << std::endl;}

三.友元函数的注意事项

• 友元函数的声明必须在类的内部进行。
• 友元关系不可传递。也就是说，如果一个函数是A类的友元，并不意味着它自动成为B类的友元，即使B类中有类似的友元声明。
• 友元函数不享有类的成员函数所具有的一些特权，比如隐式地访问this指针。
• 过度使用友元函数可能会破坏封装性，因此应当谨慎使用。