static成员

什么是static成员？在一个类里面用static修饰的成员就是static成员也叫做静态成员。static可以修饰成员变量也可以修饰成员函数。
注意：静态成员变量一定要在类外初始化。
错误案例：

我们计算一个类实例化了几个类对象，就可以用到static成员。：

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

计算结果：

静态成员的一些特性：
1.静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象，存放在静态区。

2.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.（类外是指全局作用域等，在main函数里就不行）。
下面看错误案例：

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。
下面看案例：

5.静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制

6.非静态成员函数可以调用类的静态成员函数。
：非静态成员函数有this指针，静态成员函数属于类，可直接通过类名或对象调用 。

友元

友元是一种突破封装的方式，他的friend正如他的意思一样是朋友但是友元会增加耦合度，破坏了封装，所以友元不宜多。
友元分为两类：友元函数和友元类。

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。

对于重载<<问题，重载时会出现this指针与cout输出流对象强第一个参数位置的冲突，会有operator<< 想输出对象时的矛盾。如此友元就能在这里发挥他的作用了。

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 
 //d1.operator<<(cout);等价于 d1 << cout;而我们要的是
 // 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;
};

要解决这一问题，就可以用到友元来通过全局重载函数访问类里面的private里面的成员变量。让this指针没有，让cout输出流对象成为第一个参数。

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

    // 友元声明：让全局的 operator<< 能访问私有成员
    friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);  

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

// 全局函数实现，配合友元，直接访问 Date 的私有成员
ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d) {
    _cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
    return _cout;  // 支持链式调用，比如 cout << d1 << d2;
}

友元函数的一些特性：
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
：这个上面一个代码里就有案例。

2.友元函数不能用const修饰（ const 修饰函数时，本质是用来约束成员函数对对象状态的修改 ，而友元函数本身就不是成员函数，不存在 “修改所属对象状态” 这个语境）

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（上面有在public里的声明）
：

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原理相同
：可以与普通函数一样，不要像成员函数：对象.成员函数名（）或类：：成员函数。可以友元函数名（）。

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。

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;
};

友元类的一些性质：
1.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。
2.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。
3.友元关系不能继承。

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。

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访问内部类的成员。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，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。

内部类的一些特性：
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。

class A
 {
private:
	 static int k;
	 int h;
public:
	 class B // B天生就是A的友元
	 {
	 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;
}

❤️ 总结

文字的旅程暂告段落，感谢你温柔相伴。若文中有疏漏，盼你轻声指正，那是成长的微光。倘若这些字句，曾为你拂去些许迷茫，不妨留个赞，让温暖延续，也欢迎你常来，共赴文字的山海，聆听心灵的回响❤️