C++ 中的类之间的相互友谊与示例

在 C++ 中，类可以向其他类或函数声明自己的友元。一个类的友元可以访问该类的私有和保护成员，即使这些成员在类的外部是不可访问的。在本文中，我们将介绍 C++ 中类之间的相互友谊机制，并通过示例来演示其用法。

什么是 C++ 中的类之间的相互友谊？

类之间的相互友谊是一种机制，允许一个类访问另一个类的私有和保护成员。这个机制的实现是通过在一个类中向另一个类或函数声明友元来实现的。在声明友元之后，友元可以访问被声明的类的私有和保护成员。

如何在 C++ 中声明类之间的友元？

在 C++ 中，可以通过两种方式向其他类或函数声明一个类的友元：

声明类为友元

一个类可以声明另一个类为友元。这样，在友元类中声明的成员函数可以访问被声明为友元的类的私有和保护成员。下面是一个示例：

class A {
public:
    friend class B;
private:
    int a_private; // 私有成员
protected:
    int a_protected; // 保护成员
};

class B {
public:
    void member_function(A& a) {
        std::cout << a.a_private << std::endl; // 可以访问私有成员
        std::cout << a.a_protected << std::endl; // 可以访问保护成员
    }
};

在上面的示例中，类 A 声明了类 B 为其友元。因此，在类 B 中声明的成员函数 member_function 可以访问类 A 的私有成员 a_private 和保护成员 a_protected。

声明函数为友元

除了声明另一个类为友元之外，还可以声明一个函数为类的友元。与声明类为友元一样，在友元函数中声明的代码可以访问被声明为友元的类的私有和保护成员。下面是一个示例：

class C {
public:
    void public_function();
private:
    int c_private; // 私有成员
    friend void friend_function(C& c); // 友元函数
};

void friend_function(C& c) {
    std::cout << c.c_private << std::endl; // 可以访问私有成员
}

void C::public_function() {
    friend_function(*this);
}

在上面的示例中，类 C 声明了函数 friend_function 为其友元。因此，在友元函数中声明的代码可以访问类 C 的私有成员 c_private。

类之间的相互友谊的应用场景

类之间的相互友谊机制可以用于以下情况：

• 类 A 中的成员函数需要访问类 B 的私有和保护成员。
• 函数需要访问使用类 B 的对象类的私有和保护成员。

然而，友元应该谨慎使用，因为它破坏了对象的封装。友元应该只用于需要访问另一个类的私有成员的情况，而不是简单地允许所有成员都可以访问另一个类的私有成员。

总结

本文介绍了 C++ 中类之间的相互友谊机制，并且提供了两个示例来演示如何在代码中使用友元声明。友元可以访问被声明为其友元的类的私有和保护成员，可以用于某些情况下需要访问另一个类的私有成员的场景中。但是，友元应该谨慎使用，因为它破坏了对象的封装，应该只在必要的情况下使用。