C++ static静态成员 和 友元函数与友元类、内部类

分类: 体育365下载 时间: 2025-10-11 20:59:14 作者: admin

static静态成员变量

在成员变量前加static,该成员称为静态成员变量

static int _count;

在成员函数前加static,该函数称为静态成员函数

static int getCount()

{

return _count;

}

代码示例

class A

{

public:

static int getCount()

{

return _count;

}

private:

static int _count;

};

//类外定义

int A::_count = 0;

static成员特性:

静态成员为所有类对象所共享,不属于某个具体的实例静态成员变量只能在类外定义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

访问static成员的方式 1、对象.static成员 2、类型::static成员

注意:static静态成员函数中,不能访问非静态成员(成员变量 + 成员函数)

友元函数

在c++中,我们常用到的cout和cin为什么可以不需要用户提供类型就可以自动打印和输入呢?那我们能不能让我们自定义类型也可以用上cout和cin呢?当然可以,其实内置类型对cout和cin都进行了操作符重载。那我们自定义类型当然也可以重载cout和cin。

class Date

{

public:

Date(int year, int month, int day)

:_year(year)

, _month(month)

, _day(day)

{}

void operator<<(ostream& _cout)

{

_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;

}

private:

int _year;

int _month;

int _day;

};

int main()

{

Date d(2021, 3, 4);

d.operator<<(cout);

d << cout;

return 0;

}

虽然都能正确打印我们想要的结果,但是cout的用法并不和我们内置类型一样,我们想要做到cout << d,就必须在操作符重载函数中交换两个参数的位置,可是this在成员函数中是隐藏的第一个参数,我们无法改变它的位置,我们尝试将该函数写在类外,但是类的属性是私有的,我们无法访问到

void operator<<(ostream& _cout, Date d)

{

_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day << endl;

}

在这个基础上,我们可以将该函数变为Date类中的友元函数,友元函数不是类的成员函数,是一个普通的函数。语法规则如下: 在类中声明要成为友元函数的函数

class Date

{

public:

//友元函数的声明:规定此函数可以访问当前类的所有成员

friend void operator<<(ostream& _cout, Date d);

Date(int year, int month, int day)

:_year(year)

, _month(month)

, _day(day)

{}

private:

int _year;

int _month;

int _day;

};

void operator<<(ostream& _cout, Date d)

{

_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day << endl;

}

这样子我们就可以和内置类型一样,用cout去打印我们的自定义类型,但是这也不完全满足我们用cout去打印数据,我们打印常常是连续打印,而我们上面代码并不能满足,这就需要添加返回值,返回输出流cout,继续打印下一个数据

ostream& operator<<(ostream& _cout, Date d)

{

_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day << endl;

return _cout;

}

实例:

下面我们直接给出cin的代码

istream& operator>>(istream& _cin, Date& d)

{

_cin >> d._year >> d._month >> d._day;

return _cin;

}

注:在这里的调用cout函数的完整形式为operator<<(d1, cout),但是不存在operator<<(cout, endl),因为不存在这么个函数,cout也是一个对象,可以像普通对象调用运算符重载函数的完整形式一样cout.operator(endl)

友元类

友元类与友元函数相似,友元函数是指定友元函数后,该函数可以访问该类的私有成员。友元类是被A是B的友元类,那么A就可以访问B的私有成员。但是B不能访问A的私有成员,所以友元类是单向而非双向的

内部类

在一个类的内部任何一个地方定义一个类,则定义的类为内部类。但是内部类也是一个独立的类,外部类对内部类也没有任何优越的访问权限,更不能在类外直接创建内部类。内部类其实就是更有优势的友元类。在下面代码中,类B天生就是类A的友元类,可以直接访问类A的私有成员,但是类A不能访问类B的私有成员。他们的功能区别就是内部类可以直接访问外部类的静态成员。

class A

{

public:

class B

{

public:

void setA(A a)

{

a._a = 100;

_sa = 200;

}

private:

int _b = 2;

};

private:

int _a = 1;

static int _sa;

};

在计算类的大小时,内部类并不参与外部类的计算、外部类也不参与内部类的计算

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求1+2+3+…+n,要求不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等关键字及条件判断语句(A?B:C)。 .

解题思路: 只要实例化一个对象,肯定是通过构造函数或者拷贝构造来创建的,我们创建一个内部类,编写它的构造函数。外部类定义一个静态累加器和一个静态自增变量。每次实例化一个对象,自增变量都加1,累机器就是之前的结果加上自增变量。

public:

class Sum

{

public:

Sum()

{

_sum += _i;

++_i;

}

};

int Sum_Solution(int n)

{

//静态成员声明周期长,每次都需要重置。

_i = 1;

_sum = 0;

Sum array[n];

return _sum;

}

private:

static int _i;

static int _sum;

};

int Solution::_i = 1;

int Solution::_sum = 0;