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c++类与对象（五）：友元、内部类、临时对象、匿名对象

news 2025/7/19 6:32:19

上次重新再次补全了构造函数的内容，以及static成员：C++类与对象（四）：再谈构造函数（详解初始化列表）、Static成员
今天就来进行类与对象最后一部分的内容

文章目录

1.友元
- 1.1友元函数
- 1.2友元类
2.内部类
3.临时对象
4.匿名对象

1.友元

友元提供了一种突破封装的方式，有时提供了便利。但是友元会增加耦合度，破坏了封装，所以能不用就不用。

友元包括：友元函数和友元类

1.1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，声明时需要在前面加friend关键字

之前我们在重载<< 和>>时已经使用过了，一开始发现重载成成员函数不行。

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。如果重载为成员函数：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。所以要将operator<<重载成全局函数。但又会导致类外没办法访问成员，此时就需要友元来解决。operator>>同理

class Date
{
public:Date(int year=1, int month = 1, int day = 1):_year(year),_month(month),_day(day){ }friend ostream& operator<<(ostream& out,const Date& d);friend istream& operator>>(istream& in,Date& d);private:int _year;int _month;int _day;
};
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{out << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl;return out;
}istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{in >> d._year >> d._month >> d._day;return in;
}

说明：

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原理相同

1.2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。

比如下面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C是B的友元， B是A的友元，则不能说明C时A的友元。

友元关系不能继承，在继承位置再给大家详细介绍。

class Time
{
public:Time(int hour = 0,int minute=0):_hour(hour),_minute(minute){ }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
private:int _hour;int _minute;
};class Date
{
public:Date(int year=1, int month = 1, int day = 1):_year(year),_month(month),_day(day){ }void SetTime(int hour = 0, int minute = 0){// 直接访问时间类私有的成员变量_t._hour = hour;_t._minute = minute;}
private:int _year;int _month;int _day;Time _t;
};

2.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
内部类的构造函数不能直接初始化外部类的对象。如果需要在内部类中使用外部类的对象，应该使用指针或者引用。

class A
{
public:A(int a = 0):_a(a){ }class B//B这个内部类是A的友元{public:void print(A& _ra)//通过引用或者指针{cout << _b << endl;cout << _ra._a << endl;//访问外部类的私有变量}private:int _b;};
private:int _a;
};

其实B就是一个普通类，只是受A的类域和访问限定符限制,本质相当于被封装了一下

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

3.临时对象

临时对象是指在表达式中创建的、没有被显式命名的对象。它们通常用于在表达式中进行一些计算或操作，然后被立即销毁。临时对象的生命周期通常只存在于当前表达式的执行过程中。

临时对象的使用场景包括：

作为函数的实参传递给函数。
作为函数的返回值返回给调用者。
用于执行一些临时的计算或操作

class Point {
public:Point(int x, int y) : _x(x), _y(y) {cout << "Constructor called" << endl;}Point(const Point& other) : _x(other._x), _y(other._y) {cout << "Copy constructor called" << endl;}~Point() {cout << "Destructor called" << endl;}void Print() {cout << "Point(" << _x << ", " << _y << ")" << endl;}
private:int _x;int _y;
};Point CreatePoint() 
{return Point(3, 4); // 创建临时对象并返回
}int main() 
{Point p1 = CreatePoint(); // 临时对象作为返回值赋值给p1后就开始销毁了p1.Print();return 0;
}

结果：

Constructor called
Copy constructor called
Destructor called
Point(3, 4)
Destructor called

4.匿名对象

匿名对象是在创建时未命名的临时对象。它们没有被显式地分配给任何变量，只在创建时使用，通常用于简单操作、函数调用或者作为表达式的一部分

class A
{
public:A()//无参构造{count++;}A(A& a)//拷贝构造{count++;}static int getCount()//静态成员函数，没有this指针{return count;}
private:static int count;//类内声明，属于整体（公有）
};
int A::count = 0;//类外定义int main()
{A aa;  //A aa;有名对象cout << aa.getCount()-1 << endl;A();// 这种写法叫做匿名对象，生命周期只在这一行。方便调用函数用的cout << A().getCount() - 1 << endl;return 0;
}

c++初阶类与对象的基本内容就已经梳理好了，感谢大家的支持！！！

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http://www.lryc.cn/news/286106.html