c++ - 友元和静态成员函数有哪些类型的成员访问权限？

Question

我想知道什么样的类(class)成员访问friend功能和static成员函数用于类对象。具体来说，有什么区别以及为什么要使用其中一种。据我了解，函数声明为 friend一个类或作为 static成员都可以访问该类的任何实例的私有(private)成员。

我将举一个简单的例子来说明为什么他们看起来与我如此相似。两个功能operator<和MyClass::lessThan似乎具有相同的访问权限并且可以执行完全相同的操作。

class MyClass {
    friend bool operator<(const MyClass &left, const MyClass &right);
public:
    MyClass(int pub, int priv) : m_pub(pub), m_priv(priv) {}
    static bool lessThan(const MyClass &left, const MyClass &right);
    int m_pub;
private:
    int m_priv;
};

bool operator<(const MyClass &left, const MyClass &right) {
    return ( (left.m_pub < right.m_pub) && (left.m_priv < right.m_priv) );
}

bool MyClass::lessThan(const MyClass &left, const MyClass &right) {
    return ( (left.m_pub < right.m_pub) && (left.m_priv < right.m_priv) );
}

int main(int argc, const char* argv[]) {
    MyClass a(1, 2),
        b(3, 4),
        c(-1, 1);
    cout << "a < b        = " << (a<b) << endl;
    cout << "a lessThan b = " << MyClass::lessThan(a,b) << endl;
    cout << "a < c        = " << (a<c) << endl;
    cout << "a lessThan c = " << MyClass::lessThan(a,c) << endl;
}

显然这是一个简化的示例，但我想我的问题分为两部分:

1. 在成员访问方面，友元函数和静态函数有何区别？
2. 在决定使用哪个时应考虑哪些因素？

Answer 1

请记住，虽然 friend 函数的原型(prototype)出现在类定义中，但 friend 函数不是函数成员。类的 friend 函数是在类之外定义的，但 friend 函数可以访问非公共(public)成员。有些人认为“友元”会破坏信息隐藏。有时friend函数被用来创建测试器类。

当对象类应该共享变量的唯一拷贝时，使用静态数据成员。因此，当所有类成员只需一份拷贝就足够时，您必须使用静态数据成员来节省存储空间。

对于静态成员函数，您可以查看以下内容:When to use static member function?