友元函数可访问类的私有成员，用于运算符重载和跨类协作。通过friend关键字声明，如重载
在C++中，友元函数（friend function）是一种特殊的函数，它虽然不是类的成员函数，但可以访问该类的私有（private）和保护（protected）成员。这是通过在类内部使用 friend 关键字声明实现的。
突破访问限制：访问私有成员
类的私有成员只能被类内部的成员函数访问，外部函数或其它类默认无法访问。但有时候我们需要让某个非成员函数操作类的内部数据，比如重载输入输出运算符。
例如，重载 运算符以便用 cout 输出对象内容：
class Student {
string name;
int age;
public:
Student(string n, int a) : name(n), age(a) {}
// 声明友元函数
friend ostream& operator<<(ostream& out, const Student& s);
};
// 友元函数定义，可访问私有成员
ostream& operator<<(ostream& out, const Student& s) {
out << "Name: " << s.name << ", Age: " << s.age;
return out;
}
如果没有 friend，这个函数无法访问 name 和 age。
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用于运算符重载的便利性
某些二元运算符（如 +、*）作为非成员函数更自然，尤其是当左操作数不是类对象时（比如整数在前）。
示例：实现 int + Object
class Number {
int value;
public:
Number(int v) : value(v) {}
friend Number operator+(int a, const Number& b);
};
Number operator+(int a, const Number& b) {
return Number(a + b.value); // 访问私有成员 value
}
这种情况下，友元让运算符重载更加灵活。
与其它类或函数共享数据
有时两个类之间需要紧密协作，比如容器类和迭代器类。允许一个类的函数访问另一个类的私有成员，可以提升效率和封装性。
例如：
class Box {
double width;
public:
Box(double w) : width(w) {}
// 声明另一个类的函数为友元
friend void printWidth(const Box& b);
};
void printWidth(const Box& b) {
cout << "Width: " << b.width << endl; // 直接访问 private 成员
}
注意事项与使用建议
友元函数强大但需谨慎使用，因为它破坏了类的封装性。
- 友元函数不是类的成员，不传递
this指针 - 友元关系不能继承，也不能传递
- 尽量只在必要时使用，如运算符重载、调试输出等场景
- 避免滥用，否则会降低代码的安全性和可维护性
基本上就这些。友元函数的核心作用是让特定外部函数获得类内部的访问权限，典型用于输入输出、数学运算和跨类协作。用好了方便，用多了乱套。
