C++ 友元函数详解：友元函数在STL中的应用？

在 C 中，友元函数是一种特殊函数，可以访问其他类的私有成员。友元函数的声明使用 friend 关键字，定义时需要注意访问权限。STL 中广泛使用友元函数，以允许容器类与算法相交互，例如 std::swap()、std::ostream_iterator 和 std::vector。

C 友元函数详解

什么是友元函数？

友元函数是一种特殊的函数，它可以访问其他类的私有成员。它允许跨类进行数据共享和操作。

友元函数声明

友元函数可以使用 friend 关键字声明：

class MyClass {
private:
    int x;
public:
    friend void printX(MyClass& obj);
};

友元函数定义

友元函数可以与通常的函数一样定义，但需要注意访问权限：

void printX(MyClass& obj) {
    cout << obj.x << endl;
}

实战案例：STL 中的友元函数

标准模板库 (STL) 广泛使用了友元函数，以允许容器类与算法相交互：

1. std::swap()

用于交换两个容器元素的 std::swap() 函数是友元函数，因为它需要访问容器的私有成员：

template<typename T>
void swap(T& a, T& b) {
    // ... 交换 a 和 b 的私有成员 ...
}

2. std::ostream_iterator

用于输出容器元素的 std::ostream_iterator 类使用了友元函数来访问容器的 begin() 和 end() 方法：

template<class T>
class ostream_iterator {
friend ostream& operator<<(ostream& os, const ostream_iterator<T>& it);
};

3. std::vector

std::vector 类使用友元函数来访问其内部实现：

template<typename T>
class vector {
friend class std::allocator<T>;
};

结论

友元函数是 C 中强大的工具，它允许跨类共享数据和执行操作。在 STL 中广泛使用了友元函数，以实现容器和算法之间的无缝交互。

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