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c++中如何使用friend关键字_友元函数与友元类应用解析

冰火之心

发布： 2025-09-21 12:58:01

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友元函数可访问类的私有成员，通过在类内用friend声明，如void showSecret(const MyClass& obj)能直接读取MyClass的private数据secret。

c++中如何使用friend关键字_友元函数与友元类应用解析

在C++中，friend关键字允许一个函数或类访问另一个类的私有（private）和保护（protected）成员。这打破了封装性的一部分，但在某些场景下非常实用。合理使用friend可以提升代码的灵活性和效率。

友元函数的作用与用法

友元函数不是类的成员函数，但它被声明为类的朋友，因此能直接访问该类的私有和保护成员。

声明方式是在类内部使用friend关键字修饰函数原型。

例如：

class MyClass {
private:
    int secret;
public:
    MyClass(int s) : secret(s) {}
    
    // 声明友元函数
    friend void showSecret(const MyClass& obj);
};

// 友元函数定义
void showSecret(const MyClass& obj) {
    std::cout << "Secret value: " << obj.secret << std::endl;  // 直接访问私有成员
}

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注意：友元函数定义时不需要加作用域限定符（如MyClass::），因为它不属于类的成员。

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友元函数的典型应用场景

常用于运算符重载，尤其是需要对称操作的二元运算符。

比如重载

class Point {
private:
    int x, y;
public:
    Point(int x, int y) : x(x), y(y) {}
    
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Point& p);
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Point& p) {
    os << "(" << p.x << ", " << p.y << ")";
    return os;
}

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这样就可以直接使用

std::cout << point_obj;

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输出对象内容。

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友元类的定义与使用

如果一个类被声明为另一个类的友元，则它可以访问那个类的所有私有和保护成员。

声明方式是在类内使用friend class 类名;

示例：

class SecretKeeper {
private:
    std::string password = "12345";
    int code = 999;
    
    friend class Inspector;  // Inspector是友元类
};

class Inspector {
public:
    void inspect(const SecretKeeper& sk) {
        std::cout << "Password: " << sk.password << ", Code: " << sk.code << std::endl;
    }
};

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此时Inspector类中的任何成员函数都能访问SecretKeeper的私有成员。