c++中友元函数friend有什么用_友元函数friend的作用与使用场景-C++-PHP中文网

c++中友元函数friend有什么用_友元函数friend的作用与使用场景

裘德小鎮的故事

发布： 2025-10-05 10:18:03

原创

134人浏览过

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<<输出对象数据或实现int+Object运算，提升灵活性。但破坏封装性，不可继承与传递，应谨慎使用以保证代码安全与维护性。

c++中友元函数friend有什么用_友元函数friend的作用与使用场景

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;
}

登录后复制

如果没有 friend，这个函数无法访问 name 和 age。

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

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

阿里云-虚拟数字人

阿里云-虚拟数字人是什么？ ...

查看详情

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
}
</font>

登录后复制

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
}

登录后复制