C++ 友元关系详解

C++ 友元关系详解

在C++中，在某些情况下，允许特定的非成员函数访问一个类的私有成员，同时仍然阻止一般的访问，这是很方便做到的。例如，被重载的操作符，如输入或输出操作符，经常需要访问类的私有数据成员。这些操作符不可能为类的成员。然而，尽管不是类的成员，它们仍是类的“接口的组成部分”。

而友元机制，允许一个类将对其非公有成员的访问权授予指定的函数或类。友元的声明以关键字 friend 开始。它只能出现在类定义的内部。友元声明可以出现在类中的任何地方：友元不是授予友元关系的那个类的成员，所以它们不受声明出现部分的访问控制影响。

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下面给出C++中所有有关友元的结论和限制，然后后面针对每个细节给出示例：

1，友元关系：

1.1，将一个非成员函数 reset( ) 声明为类 example 的友元函数，使得该非成员函数可以访问类 example 的私有成员。

class example; // 这里必须对类 example 做前向声明，否则下面的函数声明将报错
void reset(example &e);

class example
{
public:
    friend void reset(class example &e);
private:
    int n;
};

// 该函数定义必须放在类 example 的后面，否则无法解析变量n
void reset(example &e)
{
    e.n = 0;
}

1.2，将类man声明为类woman的友元类，使得可以通过类man对象访问类woman的私有成员。

class woman; // 前向声明

class man
{
public:
    void disp(woman &w);
    void reset(woman &w);
};

class woman
{
public:
    friend class man; // 将man设为woman的友元类，这样man对象的任何成员函数都可以访问woman的私有成员
private:
    string name;
};

void man::disp(woman &w)
{
    cout << w.name << endl;
}

void man::reset(woman &w)
{
    w.name.clear();
}

1.3，将一个类man的成员函数disp()声明为类woman的友元函数，使得可以通过disp成员函数访问类woman的私有成员。

class woman; // 前向声明

class man
{
public:
    void disp(woman &w);
    void reset(woman &w);
};

class woman
{
public:
    friend void man::disp(woman &w); // 将man的其中一个成员函数disp()设为woman的友元函数，就可以使用该函数访问woman对象的私有成员了

private:
    string name;
};

void man::disp(woman &w)
{
    cout << w.name << endl;
}

// man的reset()成员函数不是woman类的友元函数，因此不能访问其私有成员
/*
void man::reset(woman &w)
{
    w.name.clear();
}
*/

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