c++(三)

news2024/11/17 0:05:49

C++（三）

  • static
    • c语言的static
    • c++中的static
      • static修饰的成员变量
      • static 修饰成员函数
  • const
    • c语言
    • c++
      • const修饰成员变量
      • const修饰的成员函数
      • const修饰的类对象
  • mutable
  • 友元
    • 普通函数作为友元
    • 类的成员函数作为友元
    • 友元类

在这里插入图片描述

static

c语言的static

C语言中static的作用：
1.static修饰的局部变量，延长生命周期，只初始化一次
2.static修饰全局变量(函数),限制了作用域，只能在本文件内使用

c++中的static

static修饰的成员变量

作用：实现成员变量在类中所有的对象之间的 共享

  • 在类内进行声明，类外初始化
    在这里插入图片描述
  • 初始化的格式
数据类型 类名::变量名 = 初始值;

在这里插入图片描述

  • 类中的静态成员变量，不属于某个对象，而是属于类，但是每一个对象都可以访问
  • 访问

1、对象.成员变量
2、指针对象名->成员变量
3、类名::成员变量

#include <iostream>
using namespace std;
/*
* static修饰的成员变量
* 作用：实现成员变量在类中所有对象之间共享
* 1.在类内声明，类外初始化
* 2.初始化格式：类型名 类名::变量名 = 初始值；
* 3.类中的成员变量，不属于某个对象，而属于类，但所有对象都可以访问
* 4.访问：对象.成员变量；指针对象名->成员变量；类名::成员变量
*/

class Student
{
public:
	//构造
	Student(string name = "张三");
	//析构
	~Student();
	void show();
private:
	static int count; //类内声明，类外初始化
	int id;
	string name;
protected:
};
Student::Student(string name)
{
	//访问
	this->id = Student::count++;
	this->name = name;
	cout << "**构造**" << endl;
}
Student::~Student()
{
	cout << "**析构**" << endl;
}
void Student::show()
{
	cout << "学号：" << this->id << ","
		<< "姓名" << this->name << endl;
}
//初始化格式：类型名 类名::变量名 = 初始值；
int Student::count = 1;

int main()
{
	//创建两个对象，看id是否自增
	Student student1("李四");
	student1.show();

	Student student2("王五");
	student2.show();
}

在这里插入图片描述

static 修饰成员函数

作用：实现成员函数的共享

  • 静态成员函数没有this指针
  • 静态成员函数中不能访问非静态成员(成员变量、成员函数)
  • 非静态成员函数可以访问静态成员
  • static修饰的成员函数属于类，但是对象可以去调用
  • 访问

1、对象.成员函数
2、指针对象->成员函数
3、类::成员函数

#include <iostream>
using namespace std;
/*
* static修饰的成员函数
* 作用：实现成员函数的共享
* 静态成员函数没有this指针
* 静态成员函数不能访问非静态成员
* 非静态成员函数可以访问静态成员
* 静态成员的访问：对象名.静态函数;指针对象->静态函数；类::静态函数
*/
class Student
{
public:
	//构造
	Student(string name= "张三");
	//析构
	~Student();
	static void show(Student &demo);
	void show_name();
private:
	static int count;
	int id;
	string name;
protected:
};
Student::Student(string name)
{
	this->id = Student::count++;
	this->name = name;
	cout << "构造" << endl;
}
Student::~Student()
{
	cout << "析构" << endl;
}
void Student::show(Student &demo)
{
	//静态成员函数中不存在指针this
	/*cout << "学号：" << this->id << ","
		<< "姓名：" << this->name << endl;*/
	/*静态成员函数不能访问非静态成员
	show_name();*/
	//传入对象引用来实现输出
	cout << "学号：" << demo.id << ","
		<< "姓名：" << demo.name << endl;

}
void Student::show_name()
{
	//非静态成员函数可以访问静态成员
	cout << "变量：" << Student::count << endl;
	cout << "姓名：" << this->name << endl;
}
int Student::count = 1;

int main()
{
	Student student1("李四");
	student1.show(student1);
	student1.show_name();

	Student student2("王五");
	student2.show(student2);
	student2.show_name();

}

在这里插入图片描述

const

c语言

在C语言中:
const:修饰的只能读不能写
const int a;//栈区
int *p = NULL;
指针常量:int * const p = NULL;//p的指向不能修改
常量指针:int const *p = NULL;//值不能修改
const int const *p = NULL;//值和指向都不能修改

c++

const修饰成员变量

  • const修饰的成员变量只能以初始化列表的形式进行初始化
    在这里插入图片描述

  • 非const修饰的成员变量也可以以初始化列表的方式进行初始化
    在这里插入图片描述

  • const修饰的成员变量只能读不能修改
    在这里插入图片描述

#include <iostream>
using namespace std;
/** const 修饰成员变量
 * const修饰的成员变量只能以初始化列表的形式初始化
 * 非const修饰的成员变量也可以用初始化列表的形式初始化
 * const修饰的成员变量只能读不能修改
*/
class Student
{
public:    
	//构造    
	Student(int id = 1, string name = "张三", string sex = "女");    
	//析构    
	~Student();    
	void show();    
	void set_id(int id);
​private:    
	const int id;    
	string name;    
	string sex;
protected:
};
Student::Student(int id, string name, string sex):id(id),sex(sex)//非const修饰的成员变量也可以以初始化列表的形式初始化
{    
	/*const 修饰的成员变量必须以初始化列表的形式初始化    this->id = id;*/    
	this->name = name;    
	cout << "构造" << endl;
}
Student::~Student()
{    
	cout << "析构" << endl;
}
void Student::show()
{    
	cout << "学号：" << this->id << ","        			
	<< "姓名：" << this->name <<","        
	<< "性别：" << this->sex << endl;
}
void Student::set_id(int id)
{    
	/*const 修饰的成员变量不能修改    this->id = id;*/
}
​int main()
{    
	Student student1;    
	student1.show();​    
	Student student2(2, "李四", "男");    
	student2.show();
}

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const修饰的成员函数

  • 本质：const修饰的成员函数本质上是修饰成员函数中的第一个隐藏参数this指针
void Student::set_address(string address)
//Student * const this
{
}
void Student::set_address(string address) const
//const Student * const this
{
}
  • const修饰的成员函数中，成员变量的值不能修改
    在这里插入图片描述
  • 互为重载

在这里插入图片描述

  • 非const修饰的成员函数可以访问const修饰的成员
    在这里插入图片描述
  • const修饰的成员函数不可以访问非const修饰的成员函数
    在这里插入图片描述
#include <iostream>
using namespace std;
/*
* const 修饰成员函数实质上修饰的是成员函数第一个参数this
* const 修饰的成员函数不可以修改成员变量
* const 修饰的成员函数不可以访问非const修饰的成员函数
* 非const 修饰的成员函数可以访问const修饰的成员
* const 修饰的成员函数与非const修饰的成员函数互为重载
*/
class Student
{
public:
	Student(int id = 1, string name = "张三", string sex = "女");
	~Student();
	void show();
	void set_name(string name) const;
	void set_name(string name);
	void show_name() const;
private:
	const int id;
	string name;
	string sex;
protected:
};
Student::Student(int id, string name, string sex) :id(id), sex(sex)
{
	this->name = name;
	cout << "构造" << endl;
}
Student::~Student()
{
	cout << "析构" << endl;
}
void Student::show()
{
	this->show_name();
	cout << "学号：" << this->id << "," //非const修饰的成员函数可以访问const修饰的成员
		<< "姓名：" << this->name << ","
		<< "性别：" << this->sex << endl;
}
void Student::set_name(string name) const //const Studnet * const this;指向和值都不可改变
{
	/*const修饰的成员函数不可以修改成员变量
	this->name = name;*/
	//const修饰的成员函数可以访问非const修饰的成员变量
	cout << this->name << endl;
	/*const 修饰的成员函数不可以访问非const修饰的成员函数
	this.show();*/
}
void Student::set_name(string name)//Student * const this;const修饰的成员函数与非const修饰的成员函数互为重载
{
	this->name = name;
}
void Student::show_name() const
{
	cout << this->name << endl;
}

int main()
{
	Student student1(2, "李四", "男");
	student1.show();
	
}

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const修饰的类对象

  • const修饰类对象之后只能访问const修饰的函数
#include <iostream>
using namespace std;
/*
* const 修饰的类对象
* 只能访问const修饰的成员函数
*/

class Student
{
public:
	Student(int id = 1, string name = "张三");
	~Student();
	void show() const;
	void set_name(string name);
private:
	const int id;
	string name;
protected:
};
Student::Student(int id, string name):id(id)
{
	this->name = name;
	cout << "构造" << endl;
}
Student::~Student()
{
	cout << "析构" << endl;
}
void Student::show() const
{
	cout << "学号：" << this->id << ","
		<< "姓名：" << this->name << endl;
}
void Student::set_name(string name)
{
	this->name = name;
}

int main()
{
	const Student student1;
	student1.show();
	/*const 修饰的类对象，类对象不能访问const修饰的成员变量
	cout << student1.id << endl;*/
	/*const 修饰的类对象，类对象只能访问const修饰的成员函数
	student1.set_name();*/
	return 0;
}

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mutable

  • 打破了const的限制
  • const修饰的成员函数中，成员变量的值不能被修改
  • 一般情况下不要使用，除非破不得已
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
#include <iostream>
using namespace std;
/*
* mutable 打破const
* 使得const修饰的成员函数可以修改mutable修饰的成员变量
*/
class Student
{
public:
	Student(int id = 1, string name = "张三");
	~Student();
	void show();
	void set_name(string name) const;
private:
	const int id;
	mutable string name;
protected:
};
Student::Student(int id, string name) :id(id)
{
	this->name = name;
	cout << "构造" << endl;
}
Student::~Student()
{
	cout << "析构" << endl;
}
void Student::show()
{
	cout << "学号：" << this->id << ","
		<< "姓名：" << this->name << endl;
}
void Student::set_name(string name) const
{
	//const 修饰的函数可以修改mutable修饰的成员变量
	this->name = name;
}

int main()
{
	Student student1;
	student1.show();
	student1.set_name("李四");
	student1.show();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

友元

  • 友元打破了private、protected的限制
  • 私有的(受保护的)成员变量要访问在public区提供函数接口去访问的；如果访问的次数少，没有关系;如果访问的比较频繁，对系统消耗比较多；如果能直接访问的话大大提高了效率
  • 关键字：friend

普通函数作为友元

在这里插入图片描述

#include <iostream>
using namespace std;
/*
* 友元 打破private,protected
* 普通函数作为友元函数：使得普通函数可以操作类中的私有成员变量
*/
class Student
{
public:
	Student(int id = 1, string name = "张三");
	~Student();
	void show();
	friend void set_get_name(Student &denmo, string name);
private:
	int id;
	string name;
protected:
};
Student::Student(int id, string name) :id(id)
{
	this->name = name;
	cout << "构造" << endl;
}
Student::~Student()
{
	cout << "析构" << endl;
}
void Student::show()
{
	cout << "学号：" << this->id << ","
		<< "姓名：" << this->name << endl;
}
void set_get_name(Student &demo, string name)
{
	cout << "原始name：" << demo.name << endl;
	demo.name = name;
	cout << "修改后name:" << demo.name << endl;
}

int main()
{
	Student student1;
	set_get_name(student1, "王五");
	return 0;
}

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类的成员函数作为友元

问题
在这里插入图片描述
解决：在类内声明，类外定义
在这里插入图片描述

#include <iostream>
using namespace std;
/*
* 友元 打破private,protected
* 类的成员函数作为友元函数：使得类的成员函数可以操作类中的私有成员变量
* 先声明，在类外定义
*/
class Student;
class Tea
{
public:
	void set_get_name(Student& demo, string name);
private:
	
protected:
};
class Student
{
public:
	Student(int id = 1, string name = "张三");
	~Student();
	void show();
	friend void Tea::set_get_name(Student& denmo, string name);
private:
	int id;
	string name;
protected:
};
Student::Student(int id, string name) :id(id)
{
	this->name = name;
	cout << "构造" << endl;
}
Student::~Student()
{
	cout << "析构" << endl;
}
void Student::show()
{
	cout << "学号：" << this->id << ","
		<< "姓名：" << this->name << endl;
}
void Tea::set_get_name(Student& demo, string name)
{
	cout << "原始name：" << demo.name << endl;
	demo.name = name;
	cout << "修改后name:" << demo.name << endl;
}

int main()
{
	Student student1;
	Tea tea;
	tea.set_get_name(student1, "王五");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

友元类

  • 当A类中有多个成员函数要访问B类中的私有成员变量时
#include <iostream>
using namespace std;
/*
* 友元 打破private,protected
* 类的成员函数作为友元函数：使得类的成员函数可以操作类中的私有成员变量
* 先声明，在类外定义
*/
class Student;
class Tea
{
public:
	void set_get_name(Student& demo, string name);
	void get_id(Student& demo);
private:

protected:
};
class Student
{
public:
	Student(int id = 1, string name = "张三");
	~Student();
	void show();
	friend class Tea;
private:
	int id;
	string name;
protected:
};
Student::Student(int id, string name) :id(id)
{
	this->name = name;
	cout << "构造" << endl;
}
Student::~Student()
{
	cout << "析构" << endl;
}
void Student::show()
{
	cout << "学号：" << this->id << ","
		<< "姓名：" << this->name << endl;
}
void Tea::set_get_name(Student& demo, string name)
{
	cout << "原始name：" << demo.name << endl;
	demo.name = name;
	cout << "修改后name:" << demo.name << endl;
}
void Tea::get_id(Student& demo)
{
	cout << "id：" << demo.id << endl;
}

int main()
{
	Student student1;
	Tea tea;
	tea.set_get_name(student1, "王五");
	tea.get_id(student1);
	return 0;
}

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