友元，以及為什麼operator＜＜需要被聲明為友元1.友元2.operator<<

1.友元

• 如果你想直接看輸出運算符重載,可以直接跳過前面這一部分

1.1什麼是友元

• 友元就是聲明一個函數或者類 F , 該類 F 可以随意通路你自己類中的任何成員.
• 友元是單向的, 比如有 A 和 B ,将 B 作為 A 的友元類. 注意,這裡的 A 是主體, B 是 A 的一個友元. 這個時候, B可以随意通路 A , 而 A 并不能随意通路 B
• 友元是不具備傳遞性的. 比如(依舊使用上面的 A 和 B ）：B 是 A 的友元，我們再加入一個 C , C 是 B 的友元，那 C 就可以随意看 B 的内容，但是此時的 C 并不能随意的看 A 的内容（雖然 B 可以随意看 A 的内容）

1.2友元函數

• 友元函數是将一個類的外部函數（外部函數表示不是該類裡面聲明的函數），通過在類的内部添加一個

  friend

  修飾的函數聲明，就可以讓該函數成為該類的成員函數，外部函數就可以直接通路類對象的私有變量

void fun(test a)//外部對函數進行實作，通路是需要傳入友元類的對象
{
   cout << "val is" << a.val <<endl; // 可以直接通路test類對象中私有成員變量
}
class test
{
   friend void fun();//一般隻在類中添加友元函數的聲明，而不做實作
private: //這裡是私有的
   int val;
}
           

1.3友元類

• 友元類和友元方法一緻，隻不過這裡操作的對象有一個函數變為一個類了，依舊是使用

  friend

  修飾，下面是一個例子

class B
{
	void fun(A a)//需要通過友元類的對象進行通路
	{
		cout << "val is" << a.val << endl;
	}
};
class A
{
	friend class B;
private:
	int val;
};
           

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2.operator<<

• 在讨論之前，我們先要知道，在C++中的運算符，可以算作是一個函數名，這個函數有多重的重載方法，有豐富的使用方式。

• 1.首先，我們在使用

  cout <<

  輸出的時候，到底發生了什麼。
  • 在一開始，

    cout

    方法調用了一個方法,叫做

    operator<<

    。該方法接收的 第一個參數 是輸出流對象

    ostream

    ，第二個參數 才是我們想要輸出的對象。我們通過該輸出流對象，想标準輸出所需要輸出的内容。

  • cout

    在傳參的時候，就會預設傳遞自身，也就是

    ostream

    。注意，強調一下，這裡是第一個參數，一定要牢記，這是第一個參數。誰調用operator所對應的運算符，誰就有權力傳遞第一個參數。
  • 重頭戲來了，我們為了使用

    <<

    運算符重載将我們的自定義對象按照合理的格式輸出，我們勢必需要傳遞一個

    this

    指針，這個是跑不了的，但是通過 對象 調用

    <<

    運算符重載的時候，

    this

    指針又會去搶占第一個參數的位置，此時的調用方法是這樣的（通過對象調用）：

    A << cout

    。這裡寫的是沒有問題的，如果你不将

    <<

    設定為友元，就需要這樣調用，也隻能這樣調用。因為誰在

    <<

    之前，調用

    <<

    ，誰就具有傳遞第一個參數的權利。
  • 為了證明我說的是對的，我寫了一個例子，證明可以像

    A << cout

    這種形式進行輸出，你大可将該代碼放入你的編譯器試試~~

#include<iostream>
using namespace std;
class data
{
public:
   void operator<<(ostream&out)
   {
   	cout << "hello operator <<" << endl;
   }

};
int main()
{
   data A;
   A << cout;//這不就是上面的輸出方式嘛，最終會正常顯示，毫無問題，
             //除了使用起來不太美觀~~ 像極了 輸入cin的使用,hhh 
             //這裡的實際展開的是  void operator<<(*this,ostream&cout)
             //看到了嗎， this已經偷偷的被加到了第一個參數的位置
   return 0;
}
           

• 2.我們該如何做
  • 為了避免兩者互相搶占第一個參數位置的情況，并且滿足我們日常使用習慣，我們可以将該

    <<

    運算符重載為全局函數，這樣，對象調用全局函數的時候，就不會傳遞

    this

    指針了（

    this

    指針隻會在調用自己類的成員函數的時候才會傳遞）。
  • 但是這個時候，雖然可以正常傳參了，對象會被當做第二個參數傳遞進去，但是如果我們需要輸出類對象的私有成員變量時，又不能正常輸出，因為非類的内部成員不能通路啊~~。
  • 這個時候，我們加入友元，

    friend

    ，将該全局方法聲明為類的友元方法，這樣，就可以對類的私有成員進行随意的通路了。
  • 我們的目的達到了~~，我們可以按照正常的操作邏輯來調用

    <<

    運算符了
  • 下面的代碼才是咋們想要的代碼，你可以拷貝到你的編譯器裡試試看，多看幾次，多想想兩個參數的位置，就能想清楚了

如果您覺得有幫助到您的話，不妨給我點個贊 😃，謝謝，雖然點贊沒啥用，但能夠讓我感受到幫助到您而感到十分開心 😃，如果您有問題，可以評論告訴我~~

#include<iostream>
using namespace std;
 class data
{
public:
   data() : key(10)
   {}
private:
   friend void operator<<(ostream&out, data& tmp);
   int key;
};
void operator<<(ostream&out, data& tmp)
{
   cout << "hello operator <<" << endl;
   cout << tmp.key << endl;
}
int main()
{
   data A;
   cout << A;
   system("pause");
   return 0;
}