第十二章静态友元

§12.1 静态成员函数(Static member function)
A function that needs access to members of a class, yet does not need to be invoked for a particular object, is called a static member function. 静态成员函数的说明和定义与静态数据成员一样，函数实 现可在类体内，也可在类体外，与一般成员函数相同。 在静态成员函数的实现中，可以直接使用静态成员，可以 通过对象来使用非静态成员。
void main() { Myclass M(3,4,5),N(5,6,7); N.getnumber(); cout<<M.getsum(M)<<“;”<<M.getsum(N)<<endl; } 结果： 5; 6; 7 30; 30 注意：在成员函数getsum()中，通过类来使用静态数据成员sum， 如：return Myclass::sum; 也可以通过对象来使用sum，如：return m.sum;
a.showcount(); b.showcount(); count(10); a.showcount(); b.showcount(); }
结果： 0 0 10 10
从例子中可见，定义静态数据成员时，可根据需要说明其 访问权限控制符。 静态数据成员的生命期是全局的，编译器只对它进行一次 初始化，将始终保持其值，直到下次改变为止。
在一个类中，若将一个数据说明为static，则该数据称为静 态数据，它告诉编译器无论建立多少个该类的对象，都只有一 个静态数据的拷贝，这个拷贝被所有类对象共享。 静态数据属于类而共享，不属于对象独有。它的值对每个 对象都是一样的。
对静态数据成员的值的更新，即是对所有对象的该静态数 据成员值的更新。
友元函数具有下述特点： 1、在类体内说明，在函数的类型说明符前加关键字friend；
2、在类体外定义，定义格式与普通函数相同；
3、友元函数是非成员函数，在调用上与普通函数相同； 4、友元函数可以直接访问该类中的私有成员。 例如：下面程序段说明友元函数的说明和定义方法 class X { int i; friend void func(X *, int); //friend function declaration public void member_func(int); };
下图形象地说明了一个类Group 的四个对象的存储分配情 况，每个对象具有自己的字符变量ch 的拷贝内存空间，而共享 静态型变量s，即静态变量s 在存储上只需拷贝一处就可以供所 有对象使用。 Group c class Group { char ch;
char ch; static int s;
}
例: Class Student { public: Student( ) {computerscore=0;} Student(float score) { computerscore=score; totalscore+=score; count++; } static float totalsum( ) { return totalscore; }
void func(X *ptr, int a) { ptr->i=a; } void X::member_func(int a) { i=a; }
static float average( ) { return totalscore/count; } private: float computerscore; static float totalscore; static float averagescore; static int count; } float Student::totalscore=0; float Student::averagescor=0; float Student::count=0;
第十二章
目
录
§12.1
§12.2 §12.3
静态数据
静态成员函数 友元
第十二章小结
第十二章 静态成员与友元
全局对象是实现数据共享的一种方法，由于它处处可见， 因此不够安全，应尽量在程序中少用全局对象。
实现类的多个对象之间的数据共享，可使用静态成员。
静态成员包括静态数据成员和静态成员函数。 友元函数也是一种普通的C++ 函数，但是它可以访问类 的保护或私有成员，方便编程，提高了效率，同时也破坏了 类的封装性。 本章内容：介绍如何使用静态数据成员和静态成员函数， 了解友元的使用方法及作用的局限性。
§12.3 友元(Friends)
类具有封装性，类中的私有数据只有通过该类的成员函数 才可以访问。如果在程序中需要访问类的私有成员，就必须通 过对象来调用类的成员函数，频繁调用成员函数将影响程序运 行效率。
为解决上述问题，C++ 提供一种友元机制，友元可以不通 过调用成员函数就可以直接访问类的私有数据，以提高程序运 行效率。 友元机制在数据封装这堵不透明的墙上开了一个小孔，友 元的使用要慎重。
结果： A=6，B=24 A=8，B=24
//类名调用 //对象调用
例如：下面是另一个程序例子
#include <iostream.h> enum access_t {shared, in_used, locked, unlocked}; class access { public: static void set_access(access_t a) { acs=a; } static access_t get_access() { return(acs); } private: static access_t acs; };
静态数据使用关键字static，静态数据成员在类体中说明， 在类体外定义，以分配存储空间并初始化。
例如：下面例子说明了静态数据的说明和初始化方法。 #include <iostream.h> #include <stdio.h> class counter { static int count; //在类体内说明静态数据 public: void setcount(int i) { count=i; } void showcount() { cout<<count; } } int counter::count=0; //在类体外定义静态数据 void main() { counter a,b;
§12.1 静态数据
A variable that is part of a class, yet is not part of an object of that class, is called a static member. There is exactly one copy of a static member instead of one copy per object, as for ordinary non-static members.
void main( ) {Student sd1(92),sd2(85),sd3(80); cout<<sd1.totalsum( )<<endl; cout<<sd2.average( )<<endl; cout<<sd3.average( )<<endl; }
运行结果:
257 85.66 85.66
对静态成员函数的访问，在程序中可使用如下方式：
<类名>::<静态成员函数名>(<参数表>)
或 <对象名>.<静态成员函数名>(<参数表>) 静态成员函数只属于一个类，而不属于类中的任何对象。
例如：下面是定义和使用静态成员函数的例子 #include <iostream.h> class M { public: M(int a) { A=a; B+=a; } static void fun(M m); //说明静态成员函数 private: int A; static int B; }
Group a char ch;
Group b
static int s;
char ch;
Group d char ch;
静态数据成员可应用在以下几个方面： (1) 用来保存流动变化的对象个数(如学生人数)； (2) 作为一个标志，指示一个特定的动作是否发生； (3) 指向一个链表的第一成员或最后一个成员的指针。
例如：下面程序说明了静态数据成员的定义、初始化和使用的 方法。
#include <iostream.h> class Myclass { public: Myclass(int a,int b,int c); void getnumber( ); int getsum(Myclass m); private: int A,B,C; static int sum; }; int Myclass::sum(0);
注意：静态成员函数与非静态成员函数的根本区别在于静 态成员函数没有this 指针，而非静态成员函数有一个隐含的指 向当前对象的this 指针。 例如：该例说明一个静态成员函数与任何当前对象都无联 系的原因 class Sc { public: void nsfn(int a); //类似于Sc::nsfn(Sc *this, int a); static void sfn(int a); //无this 指针 //…… } void fc(Sc& s) { s.nsfn(10); //转换为Sc::nsfn(&s,10); s.sfn(10); //转变为Sc::sfn(10); }