c++中如何定义友元函数_c++ friend关键字用法实例【汇总】

发布日期： 2026-01-15 阅读量： 作者： 冰火之心

友元函数不是类的成员但可访问私有/保护成员，声明必须在类内用friend关键字（不加访问修饰符和const等，需分号），定义在类外；参数至少一个为本类类型（推荐const&），用于运算符重载等场景。

友

元函数不是类的成员，但它能访问类的私有和保护成员——关键在于 friend 关键字必须出现在类内部的声明中，且仅声明，不定义；定义必须在类外，像普通函数一样。

友元函数声明必须写在类内部，且不能带 `public`/`private`

很多人误以为 friend 函数可以像成员函数那样放在 public 区域里，或者加 const 修饰。其实：friend 声明本身不受访问控制符影响，它只是“授权”，不是“归属”。

friend 声明只能出现在类定义内部，位置任意（public、private 或 protected 区都可，但推荐统一放在顶部或底部）
声明时不能加 public、static、virtual、const 等修饰符
声明末尾必须有分号，这是易漏点
函数定义必须在类外，且不能用 :: 作用域解析符（因为它不是成员）

友元函数参数至少有一个是当前类类型（或引用/指针）

否则编译器无法建立“访问授权”的上下文关系。常见错误是把友元函数写成无参函数，或只传基本类型，这时即使加了 friend，也无法访问私有成员。

典型签名： friend void print(const MyClass& obj); 或 friend bool operator==(const MyClass& a, const MyClass& b);
若参数全是 int、std::string 等非本类类型，该函数根本不会获得访问权限
传值、传引用、传指针均可，但推荐传 const& 避免拷贝和意外修改

友元破坏封装性，但重载运算符时几乎无法避免

很多人想用友元实现 或 ==，却忘了左操作数是标准类型（如 std::ostream），没法把 operator 写成 ostream 的成员函数——这时友元是唯一合规解法。

operator 必须是友元（或类内定义为成员，但那样 std::cout 就变成 obj ，语义错乱）
二元运算符如 +、==、 若需左操作数为非本类对象（比如 5 + obj），也得靠友元支持隐式转换场景
友元不继承：基类的友元对派生类私有成员无访问权
友元不传递：A 是 B 的友元，B 是 C 的友元，不代表 A 能访问 C 的私有成员

class Box {
private:
    double width;
    double height;
public:
    Box(double w = 1.0, double h = 1.0) : width(w), height(h) {}
    // 友元声明：注意分号，不加 public，不加 const
    friend void printWidth(const Box& box);
    friend Box operator+(const Box& a, const Box& b);
};

// 类外定义：不加 friend，不加 Box::，就是普通函数
void printWidth(const Box& box) {
    std::cout << "Width: " << box.width << std::endl; // OK：访问私有成员
}

Box operator+(const Box& a, const Box& b) {
    return Box(a.width + b.width, a.height + b.height); // OK
}

最容易被忽略的是：友元函数的声明和定义必须类型完全一致（包括 const、引用、模板特化），否则链接时报 “undefined reference”。尤其在头文件中声明、源文件中定义时，拼写或 const 修饰不一致，问题极难排查。

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