友元函数，友元类，内部类

友元函数

为什么要使用友元函数

如果尝试重载operator<<或operator>>，需要把cout输出流对象放在第一个形参位置，但是成员函数第一个参数是隐含的this。所以要将operator函数重载成全局函数，但是无法访问priavte成员，此时需要友元解决。

cpp 复制代码

#include <iostream>

class Date
{
public:
	Date(int year,int month,int day)
		:_year(year)
		,_month(month)
		,_day(day)
	{}

	friend std::ostream& operator<<(std::ostream& _cout, const Date& d);
    //可以访问Date中的成员

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& _cout, const Date& d)
{
	_cout << d._year << " " << d._month << " " << d._day << std::endl;
	return _cout;
}


int main()
{
	Date d(2026,1,3);
	std::cout << d;
	return 0;
}

友元函数的特点

友元函数可以访问private和protected成员，但是不是类的成员函数
友元函数不能用const修饰
友元函数可以在类定义的任何地方声明，不受访问限定符限制
一个函数可以是多个类的友元函数
友元函数调用和普通函数的调用原理一样

友元类

友元类的所有成员函数，都可以访问另一个类中的非公有成员

友元关系是单向的
友元关系不能传递
友元关系不能继承

内部类

如果一个类定义在另一个类的内部，这个类就叫内部类，不能通过外部类访问内部类 ，内部类是外部类的友元类，内部类可以通过外部类的对象参数访问外部类中所有的成员。但是外部类不是内部类的友元。

内部类的特点

内部类可以定义在外部类的任意访问限定符下
注意内部类可以直接访问外部类的static成员，不需要外部类的对象/类名
sizeof(内部类) = 外部类，和内部类没有关系

cpp 复制代码

class A
{
public:
	A(int a)
	:_a(a)
	{}

	class B
	{
	public:
		void func(const A& a)//通过引用变量访问
		{
			std::cout << a._a << std::endl;
			std::cout << _ga << std::endl;
		}
	};

private:
	int _a;
	static int _ga;
};

int A::_ga = 22;

int main()
{
	A::B bb;
	bb.func(A(3));
	return 0;
}

匿名对象

cpp 复制代码

class nameless//匿名对象
{
public:
	void func(int a)
	{
		std::cout << a << std::endl;
	}
};


int main()
{
	nameless().func(1);
	return 0;
}

拷贝对象时编译器的优化

再传参数和传返回值的过程中，一般编译器会优化，减少对象的拷贝。

连续构造+拷贝构造->直接构造
拷贝构造+拷贝构造->拷贝构造
拷贝构造+赋值重载->无法优化