友元函数和友元类可访问私有及保护成员，提升协作效率。1. 友元函数用friend声明，非成员函数但可访问私有数据，如计算两Box体积和。2. 友元类通过friend class授予访问权限，如StorageManager访问DataContainer私有数据。3. 友元单向、不继承，应慎用以避免破坏封装性，常用于操作符重载。
在C++中，友元函数和友元类是一种特殊的机制，允许外部函数或另一个类访问当前类的私有（private）和保护（protected）成员。这种机制打破了封装的限制，但使用得当可以提升类之间的协作效率，比如实现操作符重载或数据共享。
友元函数的使用
友元函数不是类的成员函数，但它被声明在类内部，并被授予访问类的私有和保护成员的权限。
定义方式是在类中使用 friend 关键字声明一个函数。
示例：假设有一个
Box类，我们想通过一个全局函数计算两个 Box 对象的总体积。
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class Box {
private:
double width;
double height;
double depth;
public:
Box(double w, double h, double depth) : width(w), height(h), depth(depth) {}
// 声明友元函数
friend double calculateTotalVolume(const Box& b1, const Box& b2);
};
// 友元函数的实现，可以访问 Box 的私有成员
double calculateTotalVolume(const Box& b1, const Box& b2) {
double vol1 = b1.width b1.height b1.depth;
double vol2 = b2.width b2.height b2.depth;
return vol1 + vol2;
}
注意：友元函数必须在类内声明，但可以在类外定义。它不属于类的作用域，因此不能用
Box::
限定。
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友元类的使用
友元类是指一个类被授予访问另一个类私有和保护成员的权限。
使用 friend class 语法在类中声明。
示例：假设
StorageManager
类需要访问 DataContainer
的私有数据。
class DataContainer {
private:
int secretData;
// 声明 StorageManager 为友元类
friend class StorageManager;
public:
DataContainer(int data) : secretData(data) {}
};
class StorageManager {
public:
void printData(const DataContainer& dc) {
// 可以访问私有成员
std::cout
此时，
StorageManager
的所有成员函数都能访问 DataContainer
的私有成员。
注意事项和使用建议
友元机制虽然灵活，但应谨慎使用，避免破坏封装性。
- 友元关系是单向的：A 是 B 的友元，不代表 B 是 A 的友元。
- 友元关系不能被继承：基类的友元不能自动访问派生类的私有成员。
- 尽量将友元函数声明为类的内联函数或在必要时才使用。
- 优先考虑成员函数或公共接口，而不是滥用友元。
基本上就这些。友元函数和友元类在操作符重载（如
<<输出流）中非常常见，理解其语法和限制对编写高效C++代码很有帮助。
