一.友元函数

问题：现在尝试去重载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)
	{}
	
	ostream& operator<<(ostream& _cout)
	{
		_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
		return _cout;
	}
//这实际上是 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
	
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

友元函数可以直接访问类的私有成员，但它不是类的成员函数，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，它可以在类定义的任何地方声明，不受类访问限定符限制。

一个函数可以是多个类的友元函数，友元函数不能用const修饰，因为const指针修饰的是this所指向的对象，但是友元函数没有隐藏的this指针

class Date
{
	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;
}

二.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。

友元关系是单向的，不具有交换性。

比如上述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。

友元关系不能传递。

如果B是A的友元，C是B的友元，则不能说明C时A的友元。

友元关系不能继承。

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：
如果一个类定义在另一个类的内部，那么这个类就叫做内部类。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。内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。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。

sizeof(外部类)=外部类的大小，和内部类没有任何关系。同时算一个类的大小与其中的静态成员变量也没有任何关系，因为我们计算一个类的大小，本质上是计算该类所定义对象的大小，但是静态变量存并不是存储在类中，而是存储在静态区中的，所以对象大小不包括静态成员变量的大小，那么类的大小也就不包括静态成员变量的大小。

内部类实际上就是外部类的友元类（但是外部类不是内部类的友元），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。

内部类受访问限定符的限制。

class A {
private:
	static int k;
	int h;
public:
	class B // B天生就是A的友元
	{
	public:
		void foo(const A& a)
		{
			cout << k << endl;//OK
			cout << a.h << endl;//OK
		}
	};
};

int A::k = 1;

int main()
{
	A::B b;
	b.foo(A());

	return 0;
}