📖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。
📖静态成员变量的特点
静态成员变量为所有类对象所共享，不属于某一个具体的对象，存放在静态区。
静态成员变量必须在类外面定义，定义时不加static关键字，类中只是声明。
公有的静态成员变量可以通过类名::静态成员变量或者对象.静态成员变量来访问。
静态成员变量在类中声明的时候不能给默认值，因为这个默认值本质上是给初始化列表来使用的，而静态成员变量是不走初始化列表的。
注意：静态成员变量是不走初始化列表的，初始化列表是对象中每个成员变量初始化的地方，而静态成员变量是属于这个类的，不属于某一个具体的对象。
//静态成员变量在类外面定义 int A::_static = 0; //访问静态成员变量的两种方法 A num;//声明一个A类型的对象 num._static;//通过对象去访问 A::_static//通过类直接去访问
📖静态成员函数的特点
静态成员函数没有隐藏的this指针，在静态成员函数中不能访问任何非静态的成员，即在静态成员函数中只能访问静态成员。
公有的静态成员函数可以通过类名::静态成员函数或者对象.静态成员函数来访问。
非静态成员函数可以访问类中的任何成员，包括静态成员和非静态成员。
📖静态成员函数的经典应用场景
一般在不加限制的情况下，我们用自定义类型去创建对象，可以在静态区创建，也可以在栈区创建，还可以在堆区创建，那我现在就希望创建出来的对象在栈区或堆区该怎么做呢？
class A { public: static A GetStackObj() { A a1; return a1; } static A* GetHeapObj() { return new A; } private: A() {} private: int _a1 = 1; int _a2 = 2; }; int main() { //static A aa1;//在静态区 //A aa2;//在栈区 //A* pa3 = new A;//在堆区 A aa1 = A::GetStackObj(); A* pa2 = A::GetHeapObj(); }
以A类为例，首先我们可以把它的构造函数设置成private私有，此时在类外面就无法直接创建A类对象，然后我们在A类里面写两个成员函数GetStackObj()和GetHeapObj()，分别在栈区和堆区创建对象，因为在类里面是不受类域和访问限定符的限制，经过这样一番操作后，我们调用GetStackObj()函数就是在栈区创建对象，调用GetHeapObj()就是在堆区创建对象。但是，问题来了，如果这两个成员函数是非静态的，那想要调用这两个成员函数，必须通过对象.成员函数才能去调用，可是现在构造函数是私有的，我们无法在类外面创建对象，那就意味着我们无法调用这两个成员函数，此时静态成员函数的优势就体现出来了，我们可以把这两个成员函数设置成静态成员函数，这样我们就可以通过类名::静态成员函数去调用这两个函数。
三、友元
友元提供了一种突破封装的方式，有时会提供便利，但是友元会增加耦合度，破坏封装，友元就像是走后门，只要你是我的朋友，你就能访问我的私有成员，这显然是不太公平的，所以友元不易多用。友元分为：友元函数和友元类。
3.1 友元函数
上一篇中，重载的<<和>>函数就是友元函数，利用了友元突破封装的特性。
📖友元函数的特点
友元函数可以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。
3.2 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私有和保护成员。
📖友元类的特点
- 友元关系是单向的，不具有交换性。
- 友元关系不能传递，即如果B是A的友元，C是B的友元，则不能说明C是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; };
如上面的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，但是想在Time类中访问Date类中的私有成员变量则不行。
四、内部类
定义：如果一个类定义在另一个类的内部，这个类就叫做内部类。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：内部类天生就是外部类的友元，内部类可以通过外部类的对象来访问外部类中的所有成员。
特性：
内部类受访问限定符的限制，内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
内部类中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)等于外部类的大小，即大小只和外部类的非静态成员变量有关，和内部类没有任何关系。
class A { private: static int k; int h = 0; public: class B // B天生就是A的友元 { public: void foo(const A& a) { cout << "直接访问A类中的静态成员k：" << k << endl;//ok //cout << h << endl;不ok cout << "通过域作用限定符访问A中的静态成员k：" << A::k << endl;//OK cout << "通过A类对象访问A中的静态成员k：" << a.k << endl;//OK cout << "通过A类对象访问A中的非静态成员h：" << a.h << endl;//OK } }; }; int A::k = 1; int main() { A a; A::B b;//如果B类是私有的那这里就不能访问。 b.foo(a); cout << "A类的大小：" << sizeof(A) << endl; return 0; }
五、匿名对象
匿名对象简单理解就是创建一个没有名字的对象，普通对象的创建过程是：类名后面跟要创建的对象名再跟参数列表，就像A aa(1)，创建一个名叫aa的A类型对象。而匿名对象的创建则是，类名后面直接跟参数列表，像A(1)这样。
📖匿名对象的特点
普通匿名对象的生命周期只有一行，即用即销毁。
创建匿名对象无参时要带括号。
匿名对象具有常性。
引用可以延长匿名对象的生命周期，生命周期在当前函数的局部域。（注意：因为匿名对象具有常性，所以一个匿名对象的引用必须时常引用），引用相当于给这个匿名对象取了个名字，使得它可以存活的更久一点。
小Tips：A aa()是不被允许的，因为它和函数声明无法区分，而A()是允许的。
📖匿名对象的使用场景
利用匿名对象去调用函数
class Solution { public: int Sum_Solution(int n) { //... return n; } }; int main() { //利用匿名对象去调用函数 Solution().Sum_Solution(10); return 0; }
在Solution类中定义了一个函数Sum_Solution，该函数是一个非静态成员函数，此时如果想要调用这个函数就必须通过对象.才能去调用，因此整个过程分两步，首先要创建一个Solution类型的对象，再去用这个对象调用类里面的函数，而有了匿名对象这个概念之后，可以简化前面的操作，我们就可以在创建匿名对象的同时，通过这个匿名对象去调用类里面的函数。
匿名对象做实参
void Push_Back(const string& str) { } int main() { //普通做法 string s1("1111111"); Push_Back(s1); //匿名对象做实参 Push_Back(string("222222")); //利用隐式类型转换 Push_Back("2222222"); return 0; }
六、拷贝对象时的一些编译器优化
在函数调用传值和返回的过程中，一般编译器会做一些优化，减少对象的拷贝。
📖先给出A类的定义
class A { public: A(int a = 0) :_a(a) { cout << "A(int a)" << endl; } A(const A& aa) :_a(aa._a) { cout << "A(const A& aa)" << endl; } A& operator=(const A& aa) { cout << "A& operator=(const A& aa)" << endl; if (this != &aa) { _a = aa._a; } return *this; } ~A() { //cout << "~A()" << endl; } private: int _a; };
📖案例一
void f1(A aa) { cout << "void f1(A aa)" << endl; } void f1(const A aa) { cout << "void f1(const A aa)" << endl; }
上面的两个f1函数不会构成重载。
📖案例二
void f1(A& aa) { cout << "void f1(A& aa)" << endl; } void f1(const A& aa) { cout << "void f1(const A& aa)" << endl; } int main() { A a; f1(a); const A b; f1(b); return 0; }
上面两个f1函数构成重载，并且在调用的时候不会出现歧义。
📖案例三
void f1(A aa) { cout << "void f1(A aa)" << endl; } void f1(A& aa) { cout << "void f1(const A aa)" << endl; } int main() { A a; f1(a); return 0; }
上面的两个f1函数在语法上构成重载，但是在调用的时候会出现歧义。
📖案例四
void f1(A aa) { cout << "void f1(A aa)" << endl; } void f1(const A& aa) { cout << "void f1(const A aa)" << endl; } int main() { A a; f1(a); const A b; f1(b); return 0; }
上面的两个f1函数在语法上构成重载，但是在调用的时候会出现歧义。
📖案例五
A Func3() { A aa; return aa; } int main() { Func3(); return 0; }
上面代码虽然只在函数Func3中显式的创建了一个A类型的对象，但是通过打印结果可以看出，他调用了两次构造函数，并且析构了两次。这是因为Func3函数是传值返回，会生成一个临时的中间变量，这里就是用aa去调用拷贝构造，生成一个和aa一模一样的临时中间变量。
📖案例六
A& Func3() { static A aa; return aa; } int main() { Func3(); return 0; }
案例六由于函数Func3是传引用返回，这里返回的就是aa对象的别名，不会生成临时的中间变量，所以和案例五相比，少调用了一次拷贝构造函数，但前提是：Func3函数返回的对象，在该函数栈帧销毁后还存在。
📖案例七
A Func5() { A aa; return aa; } int main() { A ra = Func5(); return 0; }
结合案例五来分析，单纯的调用Func5函数应该就会去调用两次构造函数，分别是创建aa时调用构造函数和创建函数返回过程中产生的临时中间变量时调用拷贝构造函数，接着还要用函数的返回值去调用拷贝构造函数创建ra对象，但是从打印结果中可以看出，实际上只调用了一次构造和一次拷贝构造，和我们分析的有所不同，其实呀，这就是编译器对这种连续的拷贝构造进行了优化，优化后直接用aa对象去调用拷贝构造函数创建ra。
📖案例八
void Func1(A aa) {} int main() { A a1; Func1(a1); cout << "========" << endl; Func1(A(2)); cout << "========" << endl; Func1(5); cout << "========" << endl; A a2 = 6; return 0; }
📖案例九
A Func5() { A aa; return aa; } int main() { A a1 = Func5(); cout << "========" << endl; A a2; a2 = Func5(); return 0; }
对比两次函数调用，第二次函数调用编译器没有进行任何优化，效率大打折扣，我们平时要尽量避免这种函数调用方式。
七、一图理解类和对象
类是对某一类实体（对象）进行描述的，描述该实体（对象）具有哪些属性，哪些功能（方法），描述完成后就形成了一种新的自定义类型，用该自定义类型就可以实例化具体的对象。
🎁结语：
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