1. Static成员
1.1 Static成员的概念
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;用
static修饰的成员函数,称之为静态成员函数。静态成员变量一定要在类外进行初始化。
2.2 Static成员的特性
- 静态成员为所有类对象所共享,不属于某个具体的对象,存放在静态区
- 静态成员变量必须在类外定义,定义时不添加static关键字,类中只是声明
- 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
- 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
- 静态成员也是类的成员,受public、protected、private 访问限定符的限制
2.友元
友元提供了一种突破封装的方式,有时提供了便利。但是友元会增加耦合度,破坏了封装,所以
友元不宜多用。
友元分为:友元函数和友元类。
2.1 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)
{}
// 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
ostream & operator<<(ostream& _cout)
{
_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
return _cout;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
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 = 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;
}
2.2 友元函数的特性
- 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原理相同
2.3 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。
注意:
- 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C是B的友元, B是A的友元,则不能说明C时A的友元。
- 友元关系不能继承。
举例:
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;
};
3. 内部类
3.1 内部类的概念和特性
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。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。
注意:内部类就是外部类的友元类,参见友元类的定义,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。
特性:
- 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,和内部类没有任何关系。
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;
}
4. 匿名对象
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "A(int a)" << endl;
}
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
private:
int _a;
};
class Solution {
public:
int Sum_Solution(int n) {
//...
return n;
}
};
int main()
{
A aa1;
//不能这么定义对象,因为编译器无法识别下面是一个函数声明,还是对象定义
//A aa1();
//但是我们可以这么定义匿名对象,匿名对象的特点不用取名字,
//但是他的生命周期只有这一行,我们可以看到下一行他就会自动调用析构函数
A();
A aa2(2);
//匿名对象在这样场景下就很好用,当然还有一些其他使用场景,这个我们以后遇到了再说
Solution().Sum_Solution(10);
return 0;
}
5. 再次理解类和对象
现实生活中的实体计算机并不认识,计算机只认识二进制格式的数据。如果想要让计算机认识现实生活中的实体,用户必须通过某种面向对象的语言,对实体进行描述,然后通过编写程序,创建对象后计算机才可以认识。
比如想要让计算机认识洗衣机,就需要:
- 用户先要对现实中洗衣机实体进行抽象—即在人为思想层面对洗衣机进行认识,洗衣机有什
么属性,有那些功能,即对洗衣机进行抽象认知的一个过程 - 经过1之后,在人的头脑中已经对洗衣机有了一个清醒的认识,只不过此时计算机还不清
楚,想要让计算机识别人想象中的洗衣机,就需要人通过某种面相对象的语言(比如:C++、
Java、Python等)将洗衣机用类来进行描述,并输入到计算机中 - 经过2之后,在计算机中就有了一个洗衣机类,但是洗衣机类只是站在计算机的角度对洗衣
机对象进行描述的,通过洗衣机类,可以实例化出一个个具体的洗衣机对象,此时计算机才
能洗衣机是什么东西。 - 用户就可以借助计算机中洗衣机对象,来模拟现实中的洗衣机实体了。
在类和对象阶段,大家一定要体会到,类是对某一类实体(对象)来进行描述的,描述该对象具有那
些属性,那些方法,描述完成后就形成了一种新的自定义类型,才用该自定义类型就可以实例化
具体的对象。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-627944.html
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