標題：【C -＞ Cpp】由C邁向Cpp （6）：靜態、友元和內部類

@水墨不寫bug

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（圖片來源于網絡）

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目錄

（一）靜態成員

（二）友元

?（三）內部類

（四）深入理解類和對象、總結

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正文開始：?

（一）靜態成員

? ? ? ? C語言中有靜態的概念，比如靜態函數和靜態變量。

靜態變量：存儲在靜態區，隨著主函數的開始而創建并初始化，隨著程序結束而銷毀。選擇創建靜態變量，會使變量的生命周期延長到程序結束。

靜態函數則是不同的概念：靜態函數只能在當前源文件中訪問，不能被其他源文件訪問調用。選擇定義靜態函數的作用是將函數的作用域限制在當前源文件內，并且可以避免與其他源文件中定義的同名函數發生沖突。

? ? ? ? Cpp中，由于新增了類和對象的特性，對靜態變量的處理就有所不同了。

?????????類中是可以創建靜態變量的，由于靜態變量存儲在靜態區，只初始化一次，所以一個類（Class）內部（定義）包含有的靜態變量是可以通過任意一個這個Class創建的對象來訪問的，這也就表明了這個靜態變量是屬于這個類的，而不是單獨屬于某個實例化的對象。

? ? ? ? 如果我們執行下面這一段代碼：

#include<cstdlib>
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{public:private:static int _a;int _b;int _c;
};
int main()
{A aa;cout << sizeof(aa) << endl;return 0;
}

?結果可能會讓你驚訝：靜態對象_a不是存儲在對象aa中的！

????????1.靜態成員為所有類對象所共享，不屬于某個具體的對象，存放在靜態區。

（類的成員函數指針也不存放在類內，而是存放在公共的代碼段）

?其次，類靜態對象的定義是在類外部的。

class A
{
public:private:static int _a;int _b;int _c;
};int A::_a = 5;

?????????2. 靜態成員變量必須在類外定義，定義時不添加static關鍵字，類中只是聲明

? ? ? ? ?訪問方式：

? ? ? ? 類靜態成員對象有兩種訪問方式：

? ? ? ? 1）通過實例化的對象訪問；

    A aa;//實例化一個對象aa._a++;//通過對象訪問

? ? ? ? 2）通過類名訪問；

    A::_a++;//直接通過類名訪問

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????????3. 靜態成員函數沒有隱藏的this指針，不能訪問任何非靜態成員

>同時就是說：靜態成員函數只可以訪問靜態變量

?4. 靜態成員也是類的成員，受public、protected、private 訪問限定符的限制

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（二）友元

? ? ? ? 友元是通過一個關鍵字（friend）來實現的；我們在實現一個類的時候，通常把成員函數定義為共有（public），而把成員變量定義為私有（private）。

????????如果我們在項目中想要通過重載cout來輸出自己的自定義類型對象時，一定會遇到這樣的問題：

ostream& operator<<(const Date d) 
{out << this->_year << " " << this->_month << " " << this->_day;out << endl;return out;
}

? ? ? ? 由于用類對象調用重載后的函數時，參數的順序首先是this，其次是其他的對象。所以調用重載后的cout會十分的別扭，而與常規的邏輯不同：

    cout<<d1;

? ? ? ? ?解決方法就是第一個參數必須是cout，其次是其他參數。由于類內部定義的函數的第一個參數必是this指針，所以這個邏輯正確的函數必須在類外定義。

? ? ? ? 但是由于類外的函數不能訪問類的private的成員函數，所以為了解決這一問題，Cpp就引入“友元”的概念：

? ? ? ? 成為友元的函數可以突破private的限制，直接訪問類的私有成員變量。

????????友元分為：#友元函數和友元類#

?注意：

? ? ? ? 1）友元提供了一種突破封裝的方式，有時提供了便利；

? ? ? ? 2）但是友元會增加耦合度，破壞了封裝，所以友元不宜多用。

????????通過定義友元函數，我們可以寫出邏輯正確的cout重載函數：

ostream& operator<<(ostream& out, const Date d) 
{out << d._year << " " << d._month << " " << d._day;out << endl;return out;
}

?函數的效果：

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?（三）內部類

? ? ? ? 什么是內部類？如果一個類，它定義在另一個類的內部，那么這個定義在內部的類就稱為“內部類”。

示例：

class A
{class B{int _c;    };
};

此時，B就是A的內部類。?

內部類也是一個類，只不過他被A的作用域又封裝了一層，想要找到B，則要：

//創建一個類B，需要在A的作用域中去尋找A::B aa;

?內部類是一個獨立的類，它是外部類A的友元類：????????

? ? ? ? 內部類B可以訪問A的私有成員，而A不能訪問B的私有成員。

????????（內部可以訪問外部，而不能反著來）

?其他特性：
????????1. 內部類可以定義在外部類的public、protected、private都是可以的。
????????2. 注意內部類可以直接訪問外部類中的static成員，不需要外部類的對象/類名。
????????3. sizeof(外部類)=外部類，和內部類沒有任何關系。

（四）深入理解類和對象、總結

? ? ? ? 假如將來你要開一家外賣公司，需要打造你的項目，這時你該如何保存信息？

? ? ? ? 創建多個類：外賣騎手，商家，顧客類；

每個類包含的信息（包含的成員變量），擁有的功能（實現的函數）都是最必要的：

騎手：姓名，電話，實時位置信息等；

商家：店名，位置，菜品，價格信息等；

顧客：姓名，電話，住址信息等；

????????這些成員變量就是根據實際需求來定義的。對于這些類，他們之間也會有交互，需要實現交互函數，這就是后話了。

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? ? ? ? 類和對象是一種能夠將現實生活中的關系相對較好的表現出來，這也是面向對象編程的實際需求。

? ? ? ? 與此同時，現實生活中的實體計算機并不認識現實生活中的對象，計算機只認識二進制格式的數據。如果想要讓計算機認識現實生活中的實體，用戶必須通過某種面向對象的語言，對實體進行描述，然后通過編寫程序，創建對象后計算機才可以認識。

考慮顯示需求：

? ? ? ? 對于商家，他們都有一個特征：他們是賣東西的，需要客戶。

? ? ? ? 對于騎手，他們的特征是：他們是接單送單的，需要商家的訂單。

? ? ? ? 對于顧客，他們的特征是：他們是需要產品的，要在商家那里消費的，需要商家。

????????據此，我們可以把所有的商家抽象為一類，創建一個商家類；把所有的騎手抽象為一個類，創建一個騎手類；把所有的顧客抽象為一個類，創建一個顧客類。

????????類是對象的抽象，對象是類的實際體現。

? ? ? ? 類的屬性和功能來源于生活中的實際需要。

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用一張圖總結：

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完~

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