【C++】类和对象(六)

发布于:2024-06-29 ⋅ 阅读:(12) ⋅ 点赞:(0)


书接上回: 【C++】类和对象(五)隐式类型转换

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:

  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
{
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;
}

匿名对象生命周期只有一行,我们可以看到走完匿名对象这一行立马调用析构函数

在这里插入图片描述