static成员特性及友元函数

在C++编程中，static关键字用于定义静态成员变量和静态成员函数，这些成员既属于类又不属于类实例，适用于需要共享同一份数据或方法的场景。

静态成员变量特性

共享性：静态成员变量可以被所有类实例共享，不属于特定实例。

类外定义：静态成员变量必须在类外定义，通常在类的末尾声明。

隐藏this指针：静态成员函数无法访问非静态成员变量或函数，因为它们没有this指针。

访问级别：静态成员同样支持public、protected和private访问级别。

访问静态成员的方式

静态成员可以通过以下方式访问：

对象.static成员：obj.staticMember。

类型::static成员：Type::staticMember。

友元函数

友元函数是可以访问类私有成员的函数，但它不是类的成员函数。友元函数定义在类外，通常由类内调用。

友元函数的定义

类A中定义友元函数：

class A {
public:
    friend void func(A& a) {
        // 可以访问A的私有成员
    };
}

示例代码

class Date {
public:
    friend void print(Date& d) {
        cout << d.year << "-" << d.month << "-" << d.day << endl;
    }
    Date(int year, int month, int day) {
        this->year = year;
        this->month = month;
        this->day = day;
    }
private:
    int year, month, day;
};

使用方式

Date d(2021, 3, 4);
print(d); // 调用友元函数输出日期

友元类

友元类是指两个类之间互为友元的关系，友元类可以访问对方的私有成员，但反之则不行。

定义友元类

class A {
public:
    class B {
        friend A;
        void func(A& a) {
            // 可以访问A的私有成员
        }
    };
};

示例

class A {
public:
    class B {
        friend A;
        void setA(A a) {
            a._a = 100;
            _sa = 200;
        }
    };
private:
    int _a = 1;
    static int _sa;
};

内部类

内部类是定义在另一个类内部的类，具有特殊性：

内部类可以直接访问外部类的静态成员。

内部类不能在类外使用。

内部类的构造函数可以自定义。

示例

class A {
public:
    class B {
        public:
            B(int x) {
                _x = x;
            }
            void func() {
                cout << _x << endl;
            }
        };
private:
    int _a = 1;
    static int _sa;
};