友元函数的声明和定义(友元函数可以直接访问类的所有成员)

扫码添加渲大师小管家，免费领取渲染插件、素材、模型、教程合集大礼包！

1、友元函数的声明和定义

友元函数是面向对象编程（OOP）中的一个重要概念。简单来说，友元函数是在一个类中声明并定义的函数，它可以访问该类的私有成员和保护成员，即使在类的外部也可以调用。

为什么需要友元函数？由于封装性的原则，类的成员变量和成员函数默认情况下是不能被外部直接访问的。但有时候我们仍希望外部能够访问类的私有成员，例如，在类的外部需要对类的私有成员进行修改或者获取私有成员的值。这时候，友元函数的作用就凸显出来了。

友元函数的声明和定义需要在类的声明中进行。在类中声明一个友元函数，可以使用关键字`friend`来显式指定该函数是一个友元函数。例如，下面是一个示例类的声明：

```cpp

class MyClass {

private:

int privateVar;

public:

MyClass(int value);

friend void friendFunction(MyClass& obj);

};

```

在上述代码中，`friendFunction`是一个友元函数，可以访问`MyClass`类的私有成员`privateVar`。

友元函数的定义可以在类的外部进行，对应上述的`friendFunction`，可以在类的外部进行定义，如下所示：

```cpp

void friendFunction(MyClass& obj) {

// 可以访问MyClass类的私有成员

obj.privateVar = 100;

```

在上述代码中，`friendFunction`函数可以访问`MyClass`类的私有成员`privateVar`并对其进行修改。

使用友元函数需要慎重考虑，因为它破坏了封装性。友元函数可以访问类的私有成员，但也意味着类的实现细节暴露给外部，从而降低了代码的安全性和可维护性。因此，在设计一个类的时候，需要谨慎决定是否使用友元函数。

总结来说，友元函数是一种特殊的函数，它可以访问类的私有成员和保护成员，并且在类的声明中进行声明和定义。友元函数可以提供对类的封装的访问权限，但同时也需要谨慎使用，以免破坏封装性。

2、友元函数可以直接访问类的所有成员

友元函数是C++中一种特殊的函数，它可以直接访问类的所有成员，无论是私有、保护还是公有。它们不是类的成员函数，尽管它们可以在类的内部声明和定义，但它们在函数前面没有关键字"类名::"，并且不会继承类的特征。

友元函数的存在为类的封装性带来了一定的破坏，因为它们可以绕过类的访问权限控制，直接访问类中的私有成员。因此，在使用友元函数时，需要慎重考虑并遵循良好的编程实践。

尽管友元函数破坏了类的封装性，但它们也有一些应用场景。例如，当我们需要在类外部访问类的私有成员时，可以将该函数声明为友元函数。这样，我们就可以通过友元函数来完成对私有成员的访问，而不需要通过类的公有接口来间接访问。

另外，友元函数也可以用于操作符的重载。通过将操作符函数声明为类的友元函数，我们可以直接访问类的私有成员，从而实现对操作符的特殊行为定义。

总而言之，友元函数是一种特殊的函数，它可以直接访问类的所有成员，无论是私有、保护还是公有。尽管它们破坏了类的封装性，但在某些情况下，友元函数也是必要且有用的。在使用友元函数时，我们应该慎重考虑，并遵循良好的编程实践，以确保代码的安全性和可维护性。

3、友元函数和成员函数的区别

友元函数和成员函数是面向对象编程中常见的两种函数形式，它们在访问类的成员上有一些区别。

友元函数是在类声明中声明的一个普通函数，但并不是类的成员函数。它可以访问类中的私有成员和保护成员，就像是类的朋友一样得到了特殊的访问权限。友元函数可以在类的外部定义，它可以通过多个对象的实例调用，并且不依赖于任何特定对象。换句话说，友元函数可以直接访问类的私有成员，而无需通过对象来调用。

而成员函数是类的成员，它被绑定到类的一个特定对象，只能通过该对象来调用。成员函数可以访问类中的所有成员，包括私有成员和保护成员。成员函数的调用依赖于对象，只有通过对象才能调用。

在使用的时候，友元函数和成员函数的语法有所不同。友元函数在类的声明中使用关键字“friend”进行声明，并在类的外部定义函数体。成员函数在类的声明中直接定义，并在类的外部定义函数体。

在设计类和函数的时候，我们需要根据具体的需求来选择使用友元函数还是成员函数。友元函数适用于需要在类的外部操作类的私有成员的情况，同时又不依赖于具体对象的情况下使用。成员函数适用于需要通过对象来访问类的成员，并进行具体的操作的情况下使用。

友元函数和成员函数在访问类的成员上有一些差异。友元函数可以直接访问类中的私有成员，而不依赖于对象的调用，成员函数需要通过对象来调用，但可以访问类中的所有成员。根据具体的需求，我们可以选择不同的函数形式来满足程序的设计要求。

4、友元函数的声明在类体内

友元函数是一种特殊的函数，它被声明为一个类的友元。友元函数可以直接访问和操作类的私有成员和保护成员，而无需通过对象或者类的接口来访问。在C++中，友元函数的声明可以在类体内进行。

类体内声明友元函数有以下几个特点。友元函数的声明在类体内，将函数名和参数列表写在类的声明中，并不需要在类外进行额外的声明。类听友元函数的声明可以放在类的任意位置，不受访问控制符的限制。然而，一般约定将友元函数的声明放在类的最前面或最后面，以提高程序的可读性。

友元函数在类体内的声明有着重要的意义。它体现了友元函数与类的紧密联系，可能需要直接访问类的私有成员或保护成员。在类体内声明友元函数，能够更好地封装类的实现细节，使得读者在阅读类的声明时能够直观地了解哪些函数是类的友元函数。此外，类体内的友元函数声明也能提供更好的可读性和可维护性，减少了代码的分散性。

然而，需要注意的是，虽然友元函数的声明在类体内进行，但是友元函数的定义必须在类外进行。这是因为，友元函数虽然可以直接访问类的私有成员或保护成员，但它并不是类的成员函数，其定义不属于类的作用域之内。

综上所述，友元函数的声明中可以放在类的体内，不需在类外进行额外的声明。友元函数的声明在类体内能够提供更好的封装性、可读性和可维护性。通过将友元函数的声明放在类体内，可以更好地体现友元函数与类的紧密联系，便于理解和使用。