【C++】类和对象（六）

news2024/11/18 19:27:00

文章目录

二、static成员
- 概念
- 面试题
- 一个题目
三、友元
- 友元函数
- - 说明
- 友元类
四、内部类(了解)
- 概念：
- 注意：
- 特性：
五、匿名对象

书接上回：

二、static成员

01_31 03 12 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；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

面试题

实现一个类，计算程序中创建出了多少个类对象。

class A
{
public:
    A() { ++_scount; }
    A(const A& t) { ++_scount; }
    ~A() { --_scount; }
    //static成员函数没有this指针
    static int GetACount() { return _scount; }
private:
    //声明 //静态成员变量 不是属于某一个对象，属于所有对象，属于整个类
    static int _scount;
};
 //定义
int A::_scount = 0;
 
void TestA()
{
    cout << A::GetACount() << endl;
    A a1, a2;
    A a3(a1);
    cout << A::GetACount() << endl;
}

static 成员变量

使用场景：既想定义成全局的，又想用类封装起来

static 成员函数

想访问静态的成员变量，那就可以提供一个静态的成员函数

一个题目

02_01 000455

static成员应用
求1+2+3+…+n

思路：使用变长数组创建n个sum对象，借用构造函数让构造函数被调用n次以此累加求和

定义一个sum类，类里面声明静态成员变量（相当于就是全局的，属于整个类）。

三、友元

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，如果要成为一个类的朋友就需要在该类内部声明，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;
}

说明

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

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;
};

四、内部类(了解)

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，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
{
public:
    //B这个类受A类的类域的限制
    class B
    {
    private:
        int _b1;
    };
private:
    int _a1;
    int _a2;
};
int main()
{
    cout << sizeof(A) << endl;
    A aa;
    A::B bb;
    return 0;
}

五、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 func(int n) 
	{
 		//...
 		return n;
	}
};
int main()
{
	//有名对象
	A aa1;
	A aa2(10);
	
    //匿名对象
	//生命周期只在当前一行,，我们可以看到下一行他就会自动调用析构函数
	A();
	A(10);
    
    //匿名对象在这样场景下就很好用：
    Solution sl;
    sl.func(10);
    //该匿名对象的诞生只是为了调用Sum_Solution(10)这个函数
	Solution().func(10);
	return 0;
}