【C++】类与对象——友元，内部类，匿名对象

类与对象

1 友元1.1 概念：1.2 友元函数1.3 友元类 2 内部类概念：特性：举例： 3 匿名对象Thanks♪(･ω･)ﾉ谢谢阅读！！！下一篇文章见！！！

1 友元

1.1 概念：

友元提供了一种突破封装的方式，有时提供了便利。但是友元会增加耦合度，破坏了封装，所以友元不易多用
友元分为：友元函数 和 友元类。
友元关键字 ：friend 可以理解为我把他看做朋友，所以他可以使用我的东西。这就是友元做到的事情是类似的，通过设置友元，在一个类中可以访问类外的函数与变量。

1.2 友元函数

我们现在来实现日期类Date的流输出<<重载，那么我们来看：

class Date{public:   Date(int year, int month, int day)   {   _year = year;   _month = month;   _day = day;      }   //这里 参数有两个 （Date* this ， ostream& out ）   //左右操作数不一致。   ostream& operator<<(ostream& out) {   out << _year << '-' << _month << '-' << _day << endl;   return out;   }private:   int _year;   int _month;   int _day;};int main(){   Date a1(2024,2,24);   cout << a1；   return 0;}

这样必然会出现问题，因为在成员函数中第一个参数默认为（Date* this）所以在使用<<时就会出现参数不匹配环节。

所以要想改变默认参数的顺序，就要把operator<<重载为全局函数，但是这样无法访问Date的私有变量，此时就可以通过友元来解决这个问题。来看修改后的代码

class Date{public:Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}friend ostream& operator<<(ostream& out, Date& d);private:int _year;int _month;int _day;};ostream& operator<<(ostream& out, Date&  d) {out << d._year << '-' << d._month << '-' << d._day << endl;return out;}int main() {Date a1(2024, 2, 24);cout << a1;return 0;}

现在就可以顺利的使用<<重载了。

总结一下：
友元函数可以直接访问类的私有成员，它是定义在类外部的普通函数，不属于任何类，但需要在
类的内部声明，声明时需要加friend关键字。
友元声明只能出现在类定义的内部，但是类内出现的具体位置不限。友元不是类的成员也不受它所在区域访问控制级别的约束。一般来说，最好在类定义开始或结束区域集中声明友元。

注意：

友元函数可访问类的私有和保护成员，但不是类的成员函数友元函数不能用const修饰友元函数可以在类定义的任何地方声明，不受类访问限定符限制一个函数可以是多个类的友元函数友元函数的调用与普通函数的调用原理相同

1.3 友元类

友元类的所有成员函数都可以是另一个类的友元函数，都可以访问另一个类的非公用成员。

友元关系是单向的，不具有交换性（注意A类中声明友元B类，那么B类可以访问A类，但是A类不能访问B类），类似小明说小刚是他的朋友，但是小刚不一定把小明当做朋友。友元关系不能传递（如果C类是B类的友元，B类是A类的友元，不能说明C类是A类的友元）友元关系不能继承。

下面给出时间类Time 与 日期类Date 的示例，来帮助我们更好理解友元。

Time类中声明友元即可成功：

class Time{// 声明日期类为时间类的友元类，//则在日期类中就直接访问Time类中的私有成员变量friend class Date;public:Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0): _hour(hour), _minute(minute), _second(second){}private:int _hour;int _minute;int _second;};

2 内部类

概念：

如果一个类定义在另一个类的内部，这个内部类就叫做内部类。
内部类是一个独立的类，它不属于外部类，更不能通过外部类的对象去访问内部类的成员。外部类对内部类没有任何优越的访问权限。

特性：

注意： 内部类就是外部类友元类，内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类的所有成员，但是外部类不是内部类的友元。

内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。注意内部类可以直接访问外部类中的static成员，不需要外部类的对象/类名。sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系。

举例：

可以把友元实现的打印日期形成内部类，也可以做到相同效果。

#include<cstdio>#include<iostream>class Date{public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1): _year(year), _month(month), _day(day){}void SetTimeOfDate(int hour, int minute, int second){// 直接访问时间类私有的成员变量_t._hour = hour;_t._minute = minute;_t._second = second;}定义内部类class Time{friend class Date; // 声明日期类为时间类的友元类，则在日期类中就直接访问Time类中的私有成员变量public:Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0): _hour(hour), _minute(minute), _second(second){}void show(Date& d){printf("时间是 %d年%d月%d日%d时%d分%d秒", d._year, d._month, d._day, _hour,_minute,_second);}private:int _hour;int _minute;int _second;};private:int _year;int _month;int _day;Time _t;};int main() {Date d1(2024, 2, 26);Date::Time t1(11, 26, 30);t1.show(d1);}

来看效果：非常好！！！

3 匿名对象

匿名对象可以帮助我们优化语句：

class A{public:A(int a = 0):_a(a){cout << "A(int a)" << endl;}    ~A(){cout << "~A()" << endl;}private:int _a;};class Solution {public:int Sum_Solution(int n) {//...return n;}};int main(){A aa1;// 不能这么定义对象，因为编译器无法识别下面是一个函数声明，还是对象定义//A aa1();// 但是我们可以这么定义匿名对象，匿名对象的特点不用取名字，// 但是他的生命周期只有这一行，我们可以看到下一行他就会自动调用析构函数A();A aa2(2);// 匿名对象在这样场景下就很好用，当然还有一些其他使用场景，这个我们以后遇到了再说Solution().Sum_Solution(10);return 0;}

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