C++示例讲解friendstaticconst关键字的用法

2024-04-02 19:04:59 346人浏览薄情痞子

摘要

目录一、友元函数1.1重载operator<<1.2友元函数1.3友元类二、关键字const2.1const修饰类的成员函数三、关键字static3.1static类成员

一、友元函数

1.1重载operator<<

问题：现在我们尝试去重载operator<<，然后发现我们没办法将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。所以我们要将operator<<重载成全局函数。但是这样的话，又会导致类外没办法访问成员，那么这里就需要友元来解决。operator>>同理。

class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
ostream& operator<<(ostream& _cout)
{
_cout<<d._year<<"-"<<d._month<<"-"<<d._day;
return _cout;
}
prvate:
int _year;
int _month;
int _day
};
int main()
{
Date d(2017, 12, 24);
d<<cout;
return 0;
}

但"d<<cout"可读性很低，所以我们尝试需要在类外部重载operator<<

1.2友元函数

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，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, int month, int day)
: _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;

1.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

2.友元函数不能用const修饰

3.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

4.一个函数可以是多个类的友元函数

5.友元函数的调用与普通函数的调用和原理相同

1.3友元类

1.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。

2.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。

3.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。

class Date; // 前置声明
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, int minute, int second)
: _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;
};

二、关键字const

2.1const修饰类的成员函数

将const修饰的类成员函数称之为const成员函数，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改。

总结：

1.const对象不能调用非cosnt成员函数(权限放大:const Date* -> Date*)

2.非const对象可以调用const成员函数

3.const成员函数不能调用非cosnt成员函数(权限放大）

4.非cosnt成员函数可以调用const成员函数

三、关键字static

3.1static类成员

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。静态的成员变量一定要在类外进行初始化

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
静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字
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

3.2面试题

面试题：实现一个类，计算中程序中创建出了多少个类对象。

class A
{
public:
A() {++_scount;}
A(const A& t) {++_scount;}
static int GetACount() { return _scount;}
private:
static int _scount;
};
int A::_count = 0;
void TestA()
{
cout<<A::GetACount()<<endl;
A a1, a2;
A a3(a1);
cout<<A::GetACount()<<endl;
}

注意：

1.静态成员函数不能调用非静态成员函数

2.非静态成员函数可以调用静态成员函数