C++ 友元 / friend关键字解读

1.1. C++面向生存 

借助一个生存中的例子来明白友元技能： 
在生存中，你的家里有 客堂（Public） 和 寝室（Private）。

• 客堂 是开放的，任何来访的客人都可以进入。
  
• 寝室 是私密的，只有你自己能进去。
  
• 但是，你可以允许你的好朋侪进入你的寝室，他们不会像平凡客人那样被拒之门外。
  

在 C++ 里，类的 私有（private） 和 公共（public） 访问权限就雷同这种关系。
假如想让类外的特定函数或类访问私有成员，就须要用到“友元（friend）”技能。
友元的作用是 让某些特别的函数或类访问另一个类的私有成员，就像你允许好朋侪进入你的寝室一样。
C++ 中的 友元（friend） 关键字提供了三种实现方式：

• 全局函数做友元（允许某个函数访问私有成员）
  
• 类做友元（允许某个类的全部成员函数访问私有成员）
  
• 成员函数做友元（只允许某个特定的成员函数访问私有成员）
  

通过友元机制，我们可以在 保持封装性的同时，机动地控制访问权限，让特定的外部函数或类可以大概访问私有数据。
1.2. 全局函数做友元

2. friend void goodGay(Building &building); // goodGay全局函数是 Building好朋友，可以访问Building中私有成员

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团体代码： 

1. #include<iostream>#include<string>typedef std::string STRING; // 为 std::string 界说一个新的范例别名 STRING。                            // 等价于：using STRING = std::string;（C++11引入）class Building{    private:    STRING m_BedRoom; // 寝室    public:    STRING m_SittingRoom; // 客堂    // 构造函数    Building(){        m_SittingRoom="客堂";        m_BedRoom="寝室";    }   
2. friend void goodGay(Building &building); // goodGay全局函数是 Building好朋友，可以访问Building中私有成员
3. };// 全局函数void goodGay(Building &building){    std::cout<<"好基友全局函数正在访问:"<<building.m_SittingRoom<<std::endl;    std::cout<<"好基友全局函数正在访问:"<<building.m_BedRoom<<std::endl;}int main(){    Building house1; // 实例化一个house1    goodGay(house1);    return 0;}// 输出：// 好基友全局函数正在访问:客堂// 好基友全局函数正在访问:寝室

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1.3. 类做友元

2. friend class GoodGay; // GoodGay类是本类的好朋友，可以访问本类中私有成员

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1. #include<iostream>#include<string>typedef std::string STRING; // 为 std::string 界说一个新的范例别名 STRING。                            // 等价于：using STRING = std::string;（C++11引入）class Building{    private:    STRING m_BedRoom; // 寝室    public:    STRING m_SittingRoom; // 客堂    // 构造函数    Building(){        m_SittingRoom="客堂";        m_BedRoom="寝室";    }   
2. friend class GoodGay; // GoodGay类是本类的好朋友，可以访问本类中私有成员};class GoodGay{    public:    void visit(Building &building){ // 观光函数  访问Building中的属性        std::cout<<"好基友类正在访问:"<<building.m_SittingRoom<<std::endl;        std::cout<<"好基友类正在访问:"<<building.m_BedRoom<<std::endl;    }    };int main(){    Building house1; // 实例化一个house1    GoodGay gg1; // 实例化一个好基友    gg1.visit(house1); // 好基友1访问house1中的属性【客堂、寝室】    return 0;}// 输出：// 好基友类正在访问:客堂// 好基友类正在访问:寝室

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1.4. 成员函数做友元

成员函数做友元时，我们可以只让某个特定的成员函数访问类的私有成员，而不是整个类。
语法： 

2. // 只让 GoodGay 类的 visit 函数访问私有成员
3.     friend void GoodGay::visit(Building &building);

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详细看下面的代码： 
错误示例：

1. #include<iostream>#include<string>typedef std::string STRING; // 为 std::string 界说一个新的范例别名 STRING。                            // 等价于：using STRING = std::string;（C++11引入）class GoodGay; // 提前声明 GoodGay 类class Building{    private:    STRING m_BedRoom; // 寝室    public:     STRING m_SittingRoom; // 客堂    // 构造函数    Building(){        m_SittingRoom="客堂";        m_BedRoom="寝室";    }   
2. // 只让 GoodGay 类的 visit 函数访问私有成员
3.     friend void GoodGay::visit(Building &building);};class GoodGay{    public:    void visit(Building &building){ // 观光函数  访问Building中的属性        std::cout<<"好基友类正在访问:"<<building.m_SittingRoom<<std::endl;        std::cout<<"好基友类正在访问:"<<building.m_BedRoom<<std::endl;    }   };int main(){    Building house1; // 实例化一个house1    GoodGay gg1; // 实例化一个好基友    gg1.visit(house1); // 好基友1访问house1中的属性【客堂、寝室】    return 0;}

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 错误点：

缘故起因： friend 关键字的使用位置不精确。
标题分析

•         GoodGay 类的界说在 Building 之后
  

• 但是在 Building 里写 friend void GoodGay::visit(Building &building);，编译器此时还 不知道 GoodGay 类里有 visit 这个成员函数。
  

•         办理方案
  

• 须要先 完备界说 GoodGay 类，然后 Building 再声明 GoodGay::visit 为友元。
  

 精确示例：

1. #include <iostream>#include <string>typedef std::string STRING; // 界说字符串范例别名class Building; // 先声明 Building 类class GoodGay {public:    void visit(Building &building); // 只有 visit 这个函数是友元};class Building {private:    STRING m_BedRoom; // 寝室（私有成员）public:    STRING m_SittingRoom; // 客堂（公有成员）    // 构造函数    Building() {        m_SittingRoom = "客堂";        m_BedRoom = "寝室";    }   
2. // 只让 GoodGay 类的 visit 函数访问私有成员
3.     friend void GoodGay::visit(Building &building);};// **界说 visit 函数**void GoodGay::visit(Building &building) {     std::cout << "好基友访问: " << building.m_SittingRoom << std::endl;    std::cout << "好基友访问: " << building.m_BedRoom << std::endl; // 允许访问私有成员}int main() {    Building house1; // 实例化一个 Building 对象    GoodGay gg1; // 实例化一个 GoodGay 对象    gg1.visit(house1); // 访问 house1 的成员变量【客堂、寝室】    return 0;}

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输出： 

2. 好基友类正在访问: 客厅
3. 好基友类正在访问: 卧室

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