（嵌入式八股）第2章 C++(六)（后续C++相关会持续补充在这里）

2.51 友元函数与友元类

在 C++ 中，friend（友元）是一个非常重要的概念。通过友元机制，其他类或函数可以访问某个类的私有成员。通常情况下，类的私有成员只能通过该类的成员函数来访问，但通过友元，我们可以打破这一限制。

友元函数（Friend Function）

友元函数是一个在外部定义的函数，它并不是类的成员函数，但能够访问类的私有成员和保护成员。通过声明函数为类的友元函数，可以允许这个函数访问类的私有部分。

• 特点：
• 友元函数不是类的成员函数，它在定义时需要特别声明为该类的友元。
• 友元函数不能直接访问类的成员，必须通过对象来访问类的成员。
• 友元函数是单向的，即使类 A 声明类 B 的函数为友元，类 B 的成员函数也不能访问类 A 的私有成员，除非类 A 也声明类 B 为友元。

• display 函数是类 A 的友元函数，因此它能够访问 A 类的私有成员 x。

友元类（Friend Class）

除了将函数声明为友元，还可以将整个类声明为友元类。这样，友元类的所有成员函数都能够访问目标类的私有成员。友元类提供了比友元函数更广泛的访问权限，因为类中的所有成员函数都会成为另一个类的友元函数。

• 特点：
• 友元类的所有成员函数都能够访问被声明为友元的类的所有成员（包括私有成员）。
• 友元类的关系是单向的，即使类 A 将类 B 声明为友元类，类 A 并不是类 B 的友元类。

• 类 B 是类 A 的友元类，因此类 B 中的成员函数 showA 可以访问 A 类的私有成员 x。

友元的注意事项

• 单向性： 友元的关系是单向的。如果类 A 将类 B 声明为友元类，类 A 的成员函数可以访问类 B 的私有成员，但反之则不成立。
• 非传递性： 友元关系是非传递的。如果类 A 将类 B 声明为友元类，类 B 将类 C 声明为友元类，并不意味着类 A 和类 C 之间也有友元关系。
• 尽量避免使用友元类： 除非非常必要，一般不建议将整个类声明为友元类。通常，建议将特定的成员函数声明为友元函数，以提高代码的封装性和安全性。

总结

2.52 模板（Template）

C++ 中的模板是一种强大的功能，允许编写与类型无关的代码。模板分为两种类型：函数模板和类模板。模板通过参数化类型和数据值来实现代码的复用，减少重复代码。

函数模板（Function Template）

函数模板允许我们编写一个通用的函数，函数的参数类型在函数定义时不指定，而是通过模板参数来指定，等到函数调用时，编译器会根据传入的实际参数来推导出函数的类型。

函数模板的定义

add(10, 20) 中，T 被推导为 int，add(3.5, 2.5) 中，T 被推导为 double。

类模板（Class Temp