你有没有想过，为什么有时候普通函数不能直接访问一个类的“私有”成员呢？比如，一个类里藏着一些私密数据（比如private成员），如果想让外部的函数看看这些数据，该怎么实现？这时候，C++的友元函数就能帮上忙了！
一、什么是友元函数？¶
友元函数是一种特殊的函数，它可以突破类的访问权限限制，直接访问类的私有（private）或保护（protected）成员。简单来说，它就像一个“临时访客”，被允许进入类的内部“查看”私密信息。
二、为什么需要友元函数？¶
正常情况下，类的私有成员只能被类的成员函数（public或private成员函数）访问。如果我们想让外部的普通函数（比如全局函数）也能访问这些私有成员，直接访问会报错。这时候，友元函数就派上用场了。
三、友元函数的声明与定义¶
要使用友元函数，需要分两步：声明和定义。
1. 声明友元函数¶
在类的定义中，用 friend 关键字声明友元函数。语法格式如下：
class 类名 {
// 其他成员...
friend 返回类型 函数名(参数列表); // 声明友元函数
};
friend关键字告诉编译器：这个函数是“外部的”，但可以访问当前类的私有成员。- 声明的位置可以在类的任意部分（
public、private或protected），但通常放在public部分更清晰。
2. 定义友元函数¶
友元函数不是类的成员函数，因此定义时不需要加类名和作用域（::）。直接在类外定义即可：
返回类型 函数名(参数列表) {
// 函数体，可访问类的私有成员
}
四、友元函数的调用方式¶
友元函数本质是普通函数，调用时直接写函数名，传参即可，无需通过类对象调用（不像类的成员函数需要用 对象.函数() 调用）。
例如，若类 Person 有一个友元函数 showPersonInfo，调用方式为：
Person p("Alice", 20);
showPersonInfo(p); // 直接调用，无需 p.showPersonInfo()
五、示例：用友元函数访问私有成员¶
让我们通过一个简单例子理解友元函数的使用：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
// 定义一个 Person 类
class Person {
private:
string name; // 私有成员：姓名
int age; // 私有成员：年龄
public:
// 构造函数，初始化私有成员
Person(string n, int a) : name(n), age(a) {}
// 声明友元函数：允许外部函数 showPersonInfo 访问 name 和 age
friend void showPersonInfo(Person p);
};
// 定义友元函数：showPersonInfo
void showPersonInfo(Person p) {
// 直接访问 Person 的私有成员 name 和 age
cout << "姓名：" << p.name << "，年龄：" << p.age << endl;
}
int main() {
Person alice("Alice", 20);
showPersonInfo(alice); // 调用友元函数，输出信息
return 0;
}
输出结果：
姓名：Alice，年龄：20
关键点解析：¶
showPersonInfo被声明为Person的友元函数，因此可以直接访问p.name和p.age。- 如果没有
friend声明，showPersonInfo直接访问p.name会报错（私有成员不可被外部函数访问）。
六、友元函数的特性¶
-
单向性：友元关系是单向的。例如，
Person声明showPersonInfo为友元，仅表示showPersonInfo能访问Person的私有成员，而Person的成员函数不能自动访问showPersonInfo的成员。 -
非对称性：如果
A类声明B类的成员函数为友元，那么B类的成员函数可以访问A的私有成员，但A的成员函数仍需通过显式调用B类的方法来访问B的成员（除非B也声明A的成员函数为友元）。 -
无
this指针：友元函数不是类的成员函数，因此没有this指针。访问类的成员时，必须通过参数传递的对象/指针来访问（例如p.name而不是name）。
七、注意事项¶
- 慎用友元函数：过度使用友元会破坏类的封装性，导致代码难以维护。仅在必要时（如简化外部函数访问类内部数据）使用。
- 友元关系不继承：如果类
A是类B的友元，那么A的子类不一定是B的友元。 - 友元函数可以是多个类的友元：一个函数可以同时声明为多个类的友元，只需在每个类中分别用
friend声明。
总结¶
友元函数是 C++ 中一种灵活的特性，允许外部函数临时访问类的私有成员。它的核心作用是简化代码（避免写大量 getter/setter 函数），但需注意适度使用以保持类的封装性。掌握友元函数后，你可以更高效地处理需要跨类数据访问的场景！