【C++入门】Cyber霓虹镜像城的跨域通行证 —— 【友元（friend）】跨类协作破坏封装性？友元函数与友元类为你架起特权桥梁！

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}; ``` #### 1）friend 关键字 **╔═█▓▒░ CODE CORE 🔥** **┌─────────────┐ │ `friend`关键字 │`friend returnType functionName(parameters);` └─────────────┘** * `friend` 是一个关键字，表示后面声明的是友元函数 * 只在**类内部声明时**使用，在函数定义时不需要 * 友元关系是授予的，不是索取来的 #### 2）函数返回类型 (returnType) ```cpp friend void functionName(); // 无返回值 friend int functionName(); // 返回int friend MyClass functionName(); // 返回自定义类型 friend const string& functionName(); // 返回常量引用 friend auto functionName(); // C++14起可用auto ``` #### 3）函数名 (functionName) ```cpp // 可以是普通函数 friend void printData(const ClassName& obj); // 可以是操作符函数 friend ostream& operator<<(ostream& os, const ClassName& obj); // 可以是模板函数 template friend void templateFunc(T value); ``` *** ** * ** *** #### 4）参数列表 (parameters) ##### 4.1）传值 ```cpp friend void func(ClassName obj); // 传值 ``` * **典例** ```cpp friend void testStatus(Light light) { light.brightness = 100; // 仅修改副本，原灯亮度不变 } ``` ##### 4.2）传引用 **用途：** 直接修改原始对象 ```cpp friend void func(ClassName& obj); // 传引用 ``` * **典例** ```cpp friend void turnOn(Light& light) { light.isOn = true; // 直接改变原始灯的状态 } ``` ##### 4.3）传常量引用 **用途：** 高效读取。不产生拷贝（省内存），且保证函数内部不会意外修改数据 ```cpp friend void func(const ClassName& obj);// 传常量引用 ``` * **典例** ```cpp friend void printInfo(const Light& light) { // 只能读取，尝试修改 light.isOn 会报错 cout << "亮度: " << light.brightness << endl; } ``` ##### 4.4）传指针 **用途：** 处理"可选"对象，可以传递 `nullptr` 表示没有设备 ```cpp friend void func(ClassName* obj); ``` * **典例** ```cpp friend void repair(Light* light) { if (light) { // 检查指针是否为空 light->isBroken = false; } } ``` ##### 4.5）多个参数 **用途：** 处理两个类之间的交互 ```cpp friend void connect(ClassA& a, ClassB& b); ``` * **典例** ```cpp // 在 Remote 和 Light 类中分别声明为友元 friend void pairDevice(Remote& r, Light& l) { r.deviceID = l.id; // 遥控器获取灯的私有 ID l.isPaired = true; // 灯标记为已配对 } ``` ##### 4.6）带默认参数 **用途：** 增加函数的灵活性，提供一种"常用模式"，同时允许特殊配置 ```cpp friend void process(ClassName& obj, int mode = 0); ``` * **典例** ```cpp friend void reset(Light& light, int level = 0) { light.brightness = level; // 默认调为0，也可以指定亮度 } ``` *** ** * ** *** ### 友元函数的特点 * **突破封装：** 允许外部访问私有成员。 * **声明方式：** 使用 `friend` 关键字，在类内部声明。 * **非成员函数：** 它是定义在类外部的普通函数，不属于该类，因此没有 `this` 指针。 * **位置随意：** 可以在类定义的任何地方声明 (`public`/`private` 区域均可)。 * **一个函数可以是多个类的友元** ```cpp #include using namespace std; class ClassB; // 【补充】：前向声明，告诉编译器 ClassB 稍后会定义 class ClassA { private: int numA; public: ClassA(int n) : numA(n) {} // 声明 friendFunction 是本类的友元 friend int add(const ClassA& a, const ClassB& b); }; class ClassB { private: int numB; public: ClassB(int n) : numB(n) {} // 声明同一个函数 add 也是本类的友元 friend int add(const ClassA& a, const ClassB& b); }; // 这个函数同时拥有访问 ClassA 和 ClassB 私有成员的权限 int add(const ClassA& a, const ClassB& b) { return a.numA + b.numB; } int main() { ClassA a(10); ClassB b(20); cout << "两类私有成员之和: " << add(a, b) << endl; return 0; } ``` *** ** * ** *** ## 友元类 **友元类（Friend Class）** 是 `C++` 中的一种特殊机制，允许一个类访问另一个类的 **私有（private）** 和 **保护（protected）** 成员 ### 1）基本定义 如果一个**类 A** 将另一个**类 B** 声明为友元，那么 B 的所有成员函数都可以直接访问 A 的私有和保护成员，就好像这些成员在 B 中是公有的一样 ```cpp class A { private: int private_data; // 声明 B 是 A 的友元类 friend class B; }; class B { public: void func(A& obj) { obj.private_data = 10; // 允许访问，因为 B 是 A 的友元 } }; ``` *** ** * ** *** ### 2）友元关系（友元类）的特性 * **单向性**：如果 A 是 B 的友元，这并不意味着 B 也是 A 的友元 * **不可传递**：如果 A 是 B 的友元，且 B 是 C 的友元，这并不意味着 A 是 C 的友元 ```cpp class A { friend class B; // B 是 A 的朋友，B 可以访问 A private: int dataA; }; class B { friend class C; // C 是 B 的朋友，C 可以访问 B private: int dataB; public: void accessA(A& a) { // 正确：因为 B 是 A 的友元 a.dataA = 10; } }; class C { public: void accessB(B& b) { // 正确：因为 C 是 B 的友元 b.dataB = 20; } // void accessA(A& a) { // 【错误】：不可传递！ // 虽然 C -> B，B -> A，但 C 不能直接访问 A // a.dataA = 30; // 编译报错 // } }; // 同时也说明了单向性：A 并没有声明 B 是朋友，所以 A 不能访问 B 的私有成员。 ``` *** ** * ** *** ## 💻结尾--- 核心连接协议 **警告：** 🌠🌠正在接入底层技术矩阵。如果你已成功破解学习中的逻辑断层，请执行以下指令序列以同步数据：🌠🌠 *** ** * ** *** **【📡】 建立深度链接：** **关注**本终端。在赛博丛林中深耕底层架构，从原始代码到进阶协议，同步见证每一次系统升级。 **【⚡】 能量过载分发：** 执行**点赞**操作。通过高带宽分发，让优质模组在信息流中高亮显示，赋予知识跨维度的传播力。 **【💾】 离线缓存核心：** 将本页加入**收藏**。把这些高频实战逻辑存入你的离线存储器，在遭遇系统崩溃或需要离线检索时，实现瞬时读取。 **【💬】 协议加密解密：** 在**评论区**留下你的散列码。分享你曾遭遇的代码冲突或系统漏洞（那些年踩过的坑），通过交互式编译共同绕过技术陷阱。 **【🛰️】 信号频率投票：** 通过**投票**发射你的选择。你的每一次点击都在重新定义矩阵的进化方向，决定下一个被全量拆解的技术节点。 *** ** * ** ***