C++类与对象（三）

static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

1、静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的实例
2、静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字
3、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
4、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
5、静态成员和类的普通成员一样，也要public、private、protected三种访问级别，也可以具有返回值

另：C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值，但是需要注意这里不是初始化，这里是给声明的成员变量缺省值

附：
静态成员变量和一般成员变量的区别：

静态类型成员变量	普通类型成员变量
static关键字	不需要
类外进行初始化	初始化列表（完全属于该对象的变量）
为所有对象共享	每个对象中都包含一份
对象::静态成员变量 / 对象.静态成员变量	只能通过对象访问
静态成员变量不会影响类对象的大小（sizeof结果）
存储位置：静态区

静态成员函数和一般成员函数的区别：

静态类型成员函数	普通类型成员函数
不能访问普通类的成员变量	可以访问普通类的成员变量
只能访问静态成员变量	可以访问静态成员变量
没有隐藏的this指针	有隐藏的this指针
不能用const修饰	可以用const修饰
可以不用通过对象调用	必须通过对象调用

友元

友元提供了一种突破封装的方式，有时候会提供便利。但是友元会增加耦合度，破坏封装，所以友元不宜多用

友元函数

operator<< 重载

当用运算符重载的规则去重载cout的输出运算符时，会发现没办法将operator<< 重载为成员函数。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。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。但是这样的话，又会导致类外没办法访问成员，所以这里面引入了友元的概念。

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，但是需要在类的内部声明，声明时需要加friend关键字

#include<iostream>
using namespace std;

class Date
{
	friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const 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 << endl;
	return _cout;
}

int main()
{
	Date d(1990, 1, 1);
	cout << d << endl;
	return 0;
}

说明：
1、友元函数可以访问类的私有成员，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

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。其中：
1、友元关系是单向的，不具有交换性
2、友元关系不能传递

class Date;
class Time
{
	friend class Date;
public:
	Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)
		: _hour(hour)
		, _minute(minute)
		, _second(second)
	{}

private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;

	friend void Print();
};

class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day)
		: _year(year)
		, _month(_day)
		, _day(day)
	{}

	void PrintDate()const
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Time _t;
};

内部类

概念：

如果一个类定义在另一个类的内部，这个内部的类就叫做内部类。注意此时这个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调用内部类。外部类对内部类没有任何优越的访问权限。
注意：内部类就是外部类的友元。内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类中的所有成员，但是外部类不是内部类的友元。

特性：

1、内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的
2、注意内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员，不需要外部类的对象/类名
3、sizeof(外部类) = 外部类，和内部类没有任何关系