友元函数和友元类

面向对象的基本特征之一是“封装”，在C++类的定义中，我们需要通过访问控制修饰符private，public等对使用该类的“用户”能够访问到的数据进行限制。然而，C++由于历史原因（尤其是要兼容C语言）出现了友元的概念，我们可以定义能够自由访问private数据的函数或类。当然，这破坏了面向对象的封装性，不过对于C++来说这种奇怪特性还是有其存在意义的。

友元函数

友元函数可以突破标准OOP风格的访问控制访问类的私有属性，下面是一个例子。

#include <iostream>

class Demo {
private:
  int i;

public:
  Demo(int i) : i(i) {}
  friend void test(Demo *d);
};

void test(Demo *d) { std::cout << d->i << std::endl; }

int main() {
  Demo *d = new Demo(1);
  test(d);
  delete d;
  return 0;
}

Demo1.i是私有的成员变量，但是我们声明了友元函数后，这个函数就能自由使用Demo1类中的所有数据了。

友元类

下面代码中，定义了Demo1的友元类Demo2，Demo2中就能自由使用Demo1类中的private成员变量了。

#include <iostream>

class Demo1;
class Demo2;

class Demo1 {
private:
  int i;

public:
  Demo1(int i) : i(i) {}

  void showI() { std::cout << this->i << std::endl; }

  friend class Demo2;
};

class Demo2 {
public:
  Demo1 *d;
  Demo2(Demo1 *d) {
    this->d = d;
    this->d->i = 2;
  }
};

int main() {
  Demo1 *d1 = new Demo1(1);
  Demo2 *d2 = new Demo2(d1);

  d1->showI();

  delete d1;
  delete d2;
  return 0;
}

友元类的的概念和友元函数相同，同样是使用friend关键字进行定义。

友元的性质

友元的使用遵循以下几个特性：

• 友元不能继承
• 友元是单向的，A是B的友元，不代表B是A的友元
• 友元不具有传递性，B是A的友元，C是B的友元，不代表C是A的友元，除非A中声明C是