【C++成长记】C++入门 | 类和对象(下) |Static成员、 友元

简介: 【C++成长记】C++入门 | 类和对象(下) |Static成员、 友元

一、Static成员

1、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


2、特性

  • 静态成员所有类对象所共享,不属于某个具体的对象,存放在静态区
  • 静态成员变量必须在类外定义,定义时不添加static关键字,类中只是声明
  • 类静态成员即可用 类名::静态成员 或者 对象.静态成员 来访问
  • 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
  • 静态成员也是类的成员,受public、protected、private 访问限定符的限制


二、友元

友元提供了一种突破封装的方式,有时提供了便利。但是友元会增加耦合度,破坏了封装,所以友元不宜多用。

友元分为:友元函数友元类


1、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,它是定义在类外部普通函数,不属于任何类,但需要在类的内部声明,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


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C是B的友元, B是A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;
};


❤️结语:


本次精彩内容已圆满结束!希望各位读者在阅读过程中能够收获满满。在此,特别感谢各位读者的支持与三连赞。如果文章中存在任何问题或不足之处,欢迎在评论区留言,蜗牛必定会认真对待并加以改进,以便为大家呈现更优质的文章。你们的支持与鼓励,将是博主不断前进的最大动力。再次感谢大家的陪伴与支持!


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