《c++从0到99》 四 类和对象 下

Posted 2021-07-26 AURORA_CODE

类和对象 下

• 1. static成员
• • 01 概念
  • 02 特性
• 2. c++11新加的成员初始化
• 3. 友元
• • 01 友元函数
  • 02 有元类
• 4. 内部类
• • 01 概念
  • 02 特性

1. static成员

01 概念

• 声明为static的类成员称为类的静态成员；
• 用static修饰的成员变量，称之为静态成员变量，静态的成员变量一定要在类外进行初始化。
• 用static修饰的成员函数，称之为静态成员函数。
  例：实现一个类，计算程序中创建了多少个类对象

class A
{
public:
	A() {++_scount;}
	A(const A& t) {++_scount;}
	static int GetACount() { return _scount;}
private:
	static int _scount;
};
int A::_scount = 0;
void TestA()
{
	cout<<A::GetACount()<<endl;
	A a1, a2;
	A a3(a1);
	cout<<A::GetACount()<<endl;
}

02 特性

1. 静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的实例
2. 静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字
3. 类静态成员即可用类名::静态成员或者对象.静态成员来访问
4. 静态成员函数没有隐藏的this指针，不能访问任何非静态成员
5. 静态成员和类的普通成员一样，也有public、protected、private3种访问级别，也可以具有返回值

注意：

• C++静态成员函数不能访问非静态成员变量、不能调用非静态成员函数
  原因：static函数没有this指针， 所以不能访问类的非静态成员变量， 不能调用非静态的成员函数。
• 非静态成员函数可以访问类的静态成员变量，也可以调用类的静态成员函数

2. c++11新加的成员初始化

C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值，但要注意这里不是初始化，这里是给声明的成员变量缺省值

class B
{
public:
	B(int b = 0)
	:_b(b)
	{}
	int _b;
};
class A
{
public:
	void Print()
	{
		cout << a << endl;
		cout << b._b<< endl;
		cout << p << endl;
	}
private:
	// 非静态成员变量，可以在成员声明时给缺省值。
	int a = 10;
	B b = 20;
	int* p = (int*)malloc(4);
	static int n;
};
int A::n = 10;
int main()
{
	A a;
	a.Print();
	return 0;
}

3. 友元

友元分为：友元函数和友元类
友元提供了一种突破封装的方式，有时提供了便利。但在此同时友元会增加耦合度，破坏了封装，所以友元不宜多用。

01 友元函数

使用场景举例：
当我们尝试去重载operator<<，发现我们没办法将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。所以我们要将operator<<重载成全局函数。但是这样的话，又会导致类外没办法访问成员，那么这里就需要友元来解决

友元函数可以直接访问类的私有成员，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。

class Date
{
	friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
	friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
	Date(int year, int month, int day)
	: _year(year)
	, _month(month)
	, _day(day)
	{}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day；
};
	ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d) // 类外重载<<
	{
		_cout<<d._year<<"-"<<d._month<<"-"<<d._day;
		return _cout;
	}
	istream& operator>>(istream& _cin, Date& d) //类外重载>>
	{
		_cin>>d._year;
		_cin>>d._month;
		_cin>>d._day;
		return _cin;
	}
	int main()
	{
		Date d;
		cin>>d;
		cout<<d<<endl;
		return 0;
	}

注意：

• 友元函数可访问类的私有和保护成员，但不是类的成员函数
• 友元函数不能用const修饰
• 友元函数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
• 友元函数的调用与普通函数的调用和原理相同

02 有元类

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。（我是你的朋友，我知道你的事，但你不一定事我的朋友，我的想法藏在心里你不一定知道）

• 友元的关系不能传递。（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。）
  

4. 内部类

01 概念

如果一个类定义在另一个类的内部，这个内部类就叫做内部类。注意此时这个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调用内部类。外部类对内部类没有任何优越的访问权限。
注意： 内部类就是外部类的友元类。注意友元类的定义，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。

02 特性

1. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
2. 注意内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员，不需要外部类的对象/类名。
3. sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系

class A
{
private:
	static int k;
	int h;
public:
	class B
	{
	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;
}

以上就是这篇文章的所有内容啦，感谢老铁有耐心看完。有啥错误请多多指正哈！码字不易，希望大佬们点个赞