湖南大学：《C++程序设计》第10章 静态成员与友元

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 第10章静态成员与友元 10.1静态成员 10.2友元 103友元应用实例

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 第10章 静态成员与友元 10.1 静态成员 10.2 友元 10.3 友元应用实例

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 静态成员是指声明为 Istatic的类成员在类的 范围内所有对象共享某个数据。友元是一种定 义在类外部的普通函数,但它需要在类的内部 进行说明,为了与该类的成员函数加以区别, 在说明时前面加上关键字 friend。友元不是成 员函数,但它可以访问类中的私有成员。其作 用是提高程序的运行效率。C++语言中的友元 函数为在类外访问类中的私有成员和保护成员 提供了方便,但破坏了类的封装性和隐蔽性。 友元可以是一个函数,称为友元函数,也可以 是一个类,称为友元类。友元函数和友元类统 称为友元

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 静态成员是指声明为static的类成员在类的 范围内所有对象共享某个数据。友元是一种定 义在类外部的普通函数，但它需要在类的内部 进行说明，为了与该类的成员函数加以区别， 在说明时前面加上关键字friend。友元不是成 员函数，但它可以访问类中的私有成员。其作 用是提高程序的运行效率。C++语言中的友元 函数为在类外访问类中的私有成员和保护成员 提供了方便，但破坏了类的封装性和隐蔽性。 友元可以是一个函数，称为友元函数，也可以 是一个类，称为友元类。友元函数和友元类统 称为友元

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 10.1静态成员 类相当于一个数据类型,当说明一个某类 的对象时,系统就为该对象分配一块内存单元 来存放类中的所有成员。但在某些应用中,需 要程序中属于某个类的所有对象共享某个数据 为此,一个解决的办法就是将所要共享的数据 说明为全局变量,但这将破坏数据的封装性; 较好的解决办法是将所要共享的数据说明为类 的静态成员

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 10.1 静态成员 类相当于一个数据类型，当说明一个某类 的对象时，系统就为该对象分配一块内存单元 来存放类中的所有成员。但在某些应用中，需 要程序中属于某个类的所有对象共享某个数据。 为此，一个解决的办法就是将所要共享的数据 说明为全局变量，但这将破坏数据的封装性； 较好的解决办法是将所要共享的数据说明为类 的静态成员

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 10.1.1静态数据成员 C++中,同一个类定义多个对象时,每个对象拥 有各自的数据成员(不包括静态数据成员),而所有 对象共享一份成员函数和一份静态数据成员。静态数 据成员是类的所有对象中共享的成员,而不是某个对 象的成员,因此可以实现多个对象间的数据共享。静 态数据成员不属于任何对象,它不因对象的建立而 生,也不因对象的析构而删除,它是类定义的一部分, 所以使用静态数据成员不会破坏类的隐蔽性。 对静态数据成员的操作和一般数据成员一样,定 义为私有的静态数据成员不能由外界访问。静态数据 成员可由任意访问权限许可的函数访问。可以在类的 成员函数中改变静态数据成员

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 10.1.1 静态数据成员 C++中，同一个类定义多个对象时，每个对象拥 有各自的数据成员（不包括静态数据成员），而所有 对象共享一份成员函数和一份静态数据成员。静态数 据成员是类的所有对象中共享的成员，而不是某个对 象的成员，因此可以实现多个对象间的数据共享。静 态数据成员不属于任何对象， 它不因对象的建立而产 生，也不因对象的析构而删除，它是类定义的一部分, 所以使用静态数据成员不会破坏类的隐蔽性。 对静态数据成员的操作和一般数据成员一样，定 义为私有的静态数据成员不能由外界访问。静态数据 成员可由任意访问权限许可的函数访问。可以在类的 成员函数中改变静态数据成员

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 静态数据成员不从属于任何一个具体对象,所以 必须对它初始化,且对它的初始化不能在构造函数中 进行。类中用关键字 static修饰的数据成员叫做静态数 据成员。说明一个静态数据成员的方法与说明一个 般静态变量一样,只不过前者是在一个类中说明。 静态数据成员的使用方法如下: 1)静态数据成员的定义与一般数据成员相似, 但前面要加上 statIc关键词。 (2)静态数据成员的初始化与一般数据成员不同, 静态数据成员初始化的格式如下 :=; (3)在引用静态数据成员时采用格式: :

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 静态数据成员不从属于任何一个具体对象，所以 必须对它初始化，且对它的初始化不能在构造函数中 进行。类中用关键字static修饰的数据成员叫做静态数 据成员。说明一个静态数据成员的方法与说明一个一 般静态变量一样，只不过前者是在一个类中说明。 静态数据成员的使用方法如下： （1）静态数据成员的定义与一般数据成员相似， 但前面要加上static关键词。 （2）静态数据成员的初始化与一般数据成员不同， 静态数据成员初始化的格式如下： ::=; （3）在引用静态数据成员时采用格式： ::

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 class Classl i int a static int b Jcl, c2 int Classl: b 类 Class1中包含两个数据成员a和b,其中a为一般 数据成员,在对象c1和c2中都存在有各自的该数据成 员的副本;而b是静态数据成员,所有类 Class的对象 中的该成员实际上是同一个变量。C艹编译器将静态 数据成员存放在静态存储区,该存储区中的所有数据 为类的所有对象所共享

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 class Class1 { int a; static int b; //… }c1,c2; int Class1::b; 类Class1中包含两个数据成员a和b，其中a为一般 数据成员，在对象c1和c2中都存在有各自的该数据成 员的副本；而b是静态数据成员，所有类Class1的对象 中的该成员实际上是同一个变量。C++编译器将静态 数据成员存放在静态存储区，该存储区中的所有数据 为类的所有对象所共享

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 10.1.2静态成员函数 静态成员函数的定义和其他成员函数一样。但在 说明时需注意静态成员函数不得说明为虚函数。静态 成员函数与静态数据成员类似,也是从属于类,静态 成员函数的定义是在一般函数定义前加上 static关键字。 调用静态成员函数的格式如下 ::(); 静态成员函数与静态数据成员一样,与类相联系, 不与对象相联系,只要类存在,静态成员函数就可以 使用,所以访问静态成员函数时不需要对象。如果用 对象去调用静态成员函数,只是用其类型

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 10.1.2 静态成员函数 静态成员函数的定义和其他成员函数一样。但在 说明时需注意静态成员函数不得说明为虚函数。静态 成员函数与静态数据成员类似，也是从属于类，静态 成员函数的定义是在一般函数定义前加上static关键字。 调用静态成员函数的格式如下： ::（）； 静态成员函数与静态数据成员一样，与类相联系， 不与对象相联系，只要类存在，静态成员函数就可以 使用，所以访问静态成员函数时不需要对象。如果用 对象去调用静态成员函数，只是用其类型

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 静态成员函数只能访问静态数据成员、静态成员 函数和类以外的函数和数据,不能访问类中的非静态 数据成员(因为非静态数据成员只有对象存在时才有 意义)。但静态数据成员和静态成员函数可由任意访 问权限许可的函数访问。和一般成员函数类似,静态 成员函数也有访问限制,私有静态成员函数不能由外 界访问。 静态成员函数没有this指针,因此,静态成员函数 只能直接访问类中的静态成员,若要访问类中的非静 态成员时,必须借助对象名或指向对象的指针

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 静态成员函数只能访问静态数据成员、静态成员 函数和类以外的函数和数据，不能访问类中的非静态 数据成员（因为非静态数据成员只有对象存在时才有 意义）。但静态数据成员和静态成员函数可由任意访 问权限许可的函数访问。和一般成员函数类似，静态 成员函数也有访问限制，私有静态成员函数不能由外 界访问。 静态成员函数没有this指针，因此，静态成员函数 只能直接访问类中的静态成员，若要访问类中的非静 态成员时，必须借助对象名或指向对象的指针

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 10.2友元 友元提供了在不同类的成员函数之间、类 的成员函数与一般函数之间进行数据共享的机 制。通过友元,一个普通函数或另一个类中的 成员函数可以访问类中的私有成员和保护成员 友元的正确使用能提高程序的运行效率,但破 坏了类的封装性和数据的隐蔽性。 1021友元函数 定义友元函数的方式是在类定义中用关键词 friend 说明该函数,其格式如下: friend();

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 10.2 友元 友元提供了在不同类的成员函数之间、类 的成员函数与一般函数之间进行数据共享的机 制。通过友元，一个普通函数或另一个类中的 成员函数可以访问类中的私有成员和保护成员。 友元的正确使用能提高程序的运行效率，但破 坏了类的封装性和数据的隐蔽性。 10.2.1 友元函数 定义友元函数的方式是在类定义中用关键词friend 说明该函数，其格式如下： friend （）；

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 友元函数说明的位置可在类的任何部位,既可在 public区,也可在 protected区,意义完全一样。友元函 数定义则在类的外部,一般与类的成员函数定义放在 起 类的友元函数可以直接访问该类的所有成员,但 它不是成员函数,可以像普通函数一样在任何地方调 用。友员函数的定义方法是在类的任何地方象定义其 他函数一样定义该函数,并在其前面加上关键字 friend即 可。友员函数虽然在类内定义,但它不是这个类的成 员函数,它可以是一个普通函数,也可以是其他类的 成员函数,在其函数体中通过对象名访问这个类的私 有或保护成员

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 友元函数说明的位置可在类的任何部位，既可在 public区，也可在protected区，意义完全一样。友元函 数定义则在类的外部，一般与类的成员函数定义放在 一起。 类的友元函数可以直接访问该类的所有成员，但 它不是成员函数，可以像普通函数一样在任何地方调 用。友员函数的定义方法是在类的任何地方象定义其 他函数一样定义该函数,并在其前面加上关键字friend即 可。 友员函数虽然在类内定义，但它不是这个类的成 员函数，它可以是一个普通函数，也可以是其他类的 成员函数，在其函数体中通过对象名访问这个类的私 有或保护成员