友元函数可访问类的私有成员，需用friend关键字在类内声明，如重载输出运算符或实现跨类操作，便于运算符重载与输入输出流处理。
在C++中，友元函数（friend function）是一种特殊的函数，它不是类的成员函数，但却可以访问该类的私有（private）和保护（protected）成员。这是通过 friend 关键字实现的。
1. 友元函数的基本写法
在类内部使用 friend 关键字声明一个函数，该函数就可以访问类的所有成员，包括 private 和 protected 成员。
示例：
class MyClass {
private:
int secret;
public:
MyClass(int s) : secret(s) {}
// 声明友元函数
friend void displaySecret(const MyClass& obj);
};
// 定义友元函数（在类外定义，不属于类）
void displaySecret(const MyClass& obj) {
std::cout << "Secret value: " << obj.secret << std::endl; // 可以访问 private 成员
}
调用方式：
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MyClass obj(42); displaySecret(obj); // 输出: Secret value: 42
2. 友元函数的特点
- 友元函数不是类的成员函数，不写在类的作用域内定义（但需在类中声明）
- 它不受访问控制符限制，可直接访问 private/protected 成员
- 不能用对象调用，如 obj.displaySecret() 是错误的
- 通常用于运算符重载、输入输出流等场景
3. 常见用途：重载输出运算符
最典型的例子是重载 操作符，让 std::cout 能输出自定义类对象：
class Person {
private:
std::string name;
int age;
public:
Person(std::string n, int a) : name(n), age(a) {}
// 声明友元：允许 operator<< 访问私有成员
friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Person& p);
};
// 定义友元操作符函数
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Person& p) {
os << "Name: " << p.name << ", Age: " << p.age;
return os;
}
使用：
Person p("Alice", 25);
std::cout << p << std::endl; // 正常输出
4. 注意事项
- 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
- 滥用友元会破坏封装性，应谨慎使用
- 可以将另一个类或类的成员函数声明为友元
基本上就这些。合理使用 friend 可以提升代码灵活性，尤其在需要外部函数深度访问类内部时非常有用。
