友元函数是用friend关键字声明的非成员函数，可访问类的私有和保护成员。例如displaySecret函数通过友元声明能访问MyClass的私有变量secret。
在C++中，友元函数和友元类是一种特殊的机制，允许外部函数或类访问某个类的私有（private）和保护（protected）成员。虽然封装是面向对象编程的核心原则之一，但在某些特定场景下，需要打破这种访问限制，这时就可以使用友元机制。
什么是友元函数
友元函数不是类的成员函数，但它被声明为类的“朋友”，因此可以访问该类的所有成员，包括私有成员。
定义友元函数的方法是在类内部使用 friend 关键字声明该函数。
例如：
Delphi语言参考 中文WORD版
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本文档主要讲述的是Delphi语言参考；Delphi是一种结构化、面向对象，类型强健，编译执行的高级语言,其object pascal的语法规范具有易读性好、编译快速、多单元的模块化程序设计等优点。 Delphi技术Borland的组件框架和快速开发环境。大多数情况下，本语法指引假设你使用的是Borland的开发工具。希望本文档会给有需要的朋友带来帮助；感兴趣的朋友可以过来看看
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class MyClass {
private:
int secret;
public:
MyClass(int s) : secret(s) {}
// 声明友元函数
friend void displaySecret(const MyClass& obj);
};
// 友元函数的实现
void displaySecret(const MyClass& obj) {
std::cout << "Secret value: " << obj.secret << std::endl; // 可以访问私有成员
}
在这个例子中，displaySecret 不是 MyClass 的成员函数，但通过 friend 声明，它可以访问 secret 成员。
友元函数的特点
- 必须在类体内用
friend关键字声明 - 不是类的成员函数，不依赖对象调用
- 可以是普通函数，也可以是其他类的成员函数
- 不受访问控制符（如 private、protected）限制
什么是友元类
如果一个类A被声明为另一个类B的友元类，那么类A中的所有成员函数都可以访问类B的私有和保护成员。
例如：
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class SecretKeeper {
private:
int data;
public:
SecretKeeper(int d) : data(d) {}
// 声明 FriendClass 为友元类
friend class FriendClass;
};
class FriendClass {
public:
void showData(const SecretKeeper& sk) {
std::cout << "Accessing private data: " << sk.data << std::endl;
}
void modifyData(SecretKeeper& sk, int newValue) {
sk.data = newValue; // 直接修改私有成员
}
};
这里，FriendClass 能自由访问 SecretKeeper 的私有成员 data。
友元类的注意事项
- 友元关系是单向的：若 A 是 B 的友元，B 并不自动成为 A 的友元
- 友元关系不能继承：基类的友元不能访问派生类的私有成员
- 友元关系不具有传递性：A 是 B 的友元，B 是 C 的友元，并不代表 A 是 C 的友元
使用建议与常见用途
友元机制应谨慎使用，因为它破坏了封装性。但在以下场景中较为合理：
- 运算符重载：如重载
- 工具类访问数据类：比如序列化、调试打印等辅助功能
- 两个紧密协作的类：如迭代器与容器之间的关系
示例：重载输出运算符
class Person {
private:
std::string name;
int age;
public:
Person(std::string n, int a) : name(n), age(a) {}
// 声明 operator<< 为友元
friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Person& p);
};
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Person& p) {
os << "Name: " << p.name << ", Age: " << p.age;
return os;
}
这样就可以直接使用 std::cout 输出对象内容。
基本上就这些。友元机制提供了必要的灵活性，但也要求开发者自觉维护代码的封装性和可维护性。合理使用，才能发挥其优势。
