C++类和对象（static成员、友元、内部类、C++11 的成员初始化）
static成员
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。
- 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、private 三种访问级别，也可以具有返回值。
设计出一个类A，可以计算这个类总计产生了多少对象
int n = 0;
class A
{
public:
A()
{
++n;
}
A(const A& a)
{
++n;
}
};
//A& f1(A& a)
A f1(A a)
{
return a;
}
int main()
{
A a1;
A a2;
f1(a1);
n = 1; // 谁都可以对n进行修改
f1(a2);
cout << n << endl;
return 0;
}
class A
{
public:
A()
{
++n;
}
A(const A& a)
{
++n;
}
static int GetN() // 没有this指针,函数中不能访问非静态的成员
{
//_a = 10;
return n;
}
private:
int _a;
static int n; // 声明 不是属于某个对象，是属于类的所有对象，属于这个类
// n不在对象中，n在静态区
};
int A::n = 0; // 定义
//A& f1(A& a)
A f1(A a)
{
return a;
}
int main()
{
A a1;
A a2;
f1(a1);
f1(a2);
//a1.GetN() = 10;
cout << a1.GetN() << endl;
cout << a2.GetN() << endl;
cout << A::GetN() << endl;
// public
/*cout << a1.n << endl;
cout << a2.n << endl;
cout << A::n << endl;
a1.n = 10;*/
//cout << n << endl;
return 0;
}
友元
友元函数
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。
- 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和原理相同；
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;
}
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。
必须用友元函数的例子
#include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B是A的友元，C是B的友元，则不能说明C时A的友元。）
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)
{
_t._hour = 1;
}
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;
};
int main()
{
return 0;
}
内部类
如果一个类定义在另一个类的内部，这个内部类就叫做内部类。
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。内部类就是外部类的友元类。注意友元类的定义，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
- 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
- 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。
- sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系。
class A {
private:
static int k;
int h;
public:
class B
{
public:
void foo(const A& a)
{
cout << k << endl;//OK
cout << a.h << endl;//OK
}
};
};
int A::k = 1;
int main()
{
A::B b;
b.foo(A());
return 0; }
C++11 的成员初始化
C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值，但是要注意这里不是初始化，这里是给声明的成员变
量缺省值。
class B {
public:
B(int b = 0)
:_b(b)
{}
int _b;
};
class A {
public:
void Print()
{
cout << a << endl;
cout << b._b<< endl;
cout << p << endl;
}
private:
// 非静态成员变量，可以在成员声明时给缺省值。
int a = 10;
B b = 20;
int* p = (int*)malloc(4);
static int n;
};
int A::n = 10;
int main()
{
A a;
a.Print();
return 0;
}