友元分为两部分内容

1. 友元函数
2. 友元类

友元函数

问题当我们尝试去重载operator<<然后发现没办法将operator<<重载成成员函数。因为cout的输出流对象和隐含的this指针在抢占第一个参数的位置。this指针默认是第一个参数也就是左操作
数了。但是实际使用中cout需要是第一个形参对象才能正常使用。所以要将operator<<重载成全局函数。但又会导致类外没办法访问成员此时就需要友元来解决。operator>>同理。

class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
// d1 << cout; -> d1.operator<<(&d1, cout); 不符合常规调用
// 因为成员函数第一个参数一定是隐藏的this所以d1必须放在<<的左侧
ostream& operator<<(ostream& _cout)
{
_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
return _cout;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};

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。

class Date
{
//友元声明  这个声明你放在公有还是私有都是不影响的它只是一个声明
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
return _cout;
}
istream& operator>>(istream& _cin, Date& d)
{
_cin >> d._year;
_cin >> d._month;
_cin >> d._day;
return _cin;
}
int main()
{
Date d;
cin >> d;
cout << d << endl;
return 0;
}

特征

1. 友元声明放在public 还是 private 还是两个都不放 都是不影响的
2. 友元函数不是类的成员函数
3. 友元函数不能用const修饰提一嘴静态成员也不能用const修饰因为没有this 指针
4. 一个函数可以是多个类的友元函数
5. 友元函数的调用与普通函数的调用原理相同

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中的非公有成员。

1. 友元关系是单向的不具有交换性。
   比如下面描述Time类和Date类在Time类中声明Date类为其友元类那么可以在Date类中直接访问Time类的私有成员变量但想在Time类中访问Date类中私有的成员变量则不行。
2. 友元关系不能传递
3. 如果C是B的友元 B是A的友元则不能说明C时A的友元。
   友元关系不能继承在继承位置再给大家详细介绍。

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)
{}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
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;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};

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

1. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
2. 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。
3. sizeof(外部类)=外部类和内部类没有任何关系
   思考下面代码的结果

#include<iostream>
using namespace std;


class A
{
public:
	//内部类
	class B
	{
	public:

	private:
		int _b;
	};

private:
	int _a;

};


int main()
{
	cout << sizeof(A) << endl;

	return 0;
}

这个就可以说明sizeof外部类) = 外部类 与内部类没有任何关系

还需要理解的就是
B类 和 A类 虽然B类在A类的内部但实际上B类和A类 是两个独立的类只是说B类 要受到 A 类的 域 和 访问限定符的限制
所以可以这么说A 对象里面 是 没有B对象的

如果内部类 是定义在public 中的 就可以通过 域作用限定符来进行访问
如果内部类 是定义在private 中的 无法通过 域作用限定符来进行访问

注意内部类就是外部类的友元类参见友元类的定义内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类中的所有成员。但是外部类不是内部类的友元