深入解析C++静态成员与友元机制

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#c++ #开发语言 #csdn

static成员

static成员分为static成员变量和static成员函数。static成员变量属于类而非对象，所有对象共享同一份数据，必须在类外初始化。static成员函数没有this指针，只能访问static成员变量，不能访问非static成员变量。

class MyClass {
public:
    static int count; // 声明static成员变量
    static void showCount() { // static成员函数
        cout << count << endl;
    }
};
int MyClass::count = 0; // 类外初始化

友元类

友元类可以访问另一个类的私有成员。友元关系是单向的，不具有传递性。友元声明可以在类的任意位置，不受访问权限限制。

class A {
    friend class B; // 声明B为A的友元类
private:
    int secret;
};
class B {
public:
    void func(A& a) {
        a.secret = 10; // B可以访问A的私有成员
    }
};

内部类

内部类定义在另一个类的内部，可以访问外部类的所有成员（包括private）。内部类与外部类相互独立，内部类对象不依赖外部类对象存在。

class Outer {
private:
    int outer_data;
public:
    class Inner { // 内部类
    public:
        void func(Outer& o) {
            o.outer_data = 20; // 访问外部类私有成员
        }
    };
};

匿名对象

匿名对象是没有名称的临时对象，生命周期仅限于当前语句。常用于一次性函数调用或作为函数参数传递。

class Temp {
public:
    void show() { cout << "Temp" << endl; }
};
int main() {
    Temp().show(); // 匿名对象调用成员函数
    return 0;
}

对象拷贝时的编译器优化

编译器在特定情况下会优化对象拷贝，减少不必要的构造和析构：

返回值优化（RVO）：函数返回临时对象时，直接在调用处构造。
命名返回值优化（NRVO）：函数返回命名对象时，直接在调用处构造。
构造时拷贝优化：用临时对象初始化新对象时，直接构造新对象而非先构造临时对象再拷贝。

class Test {
public:
    Test() { cout << "构造" << endl; }
    Test(const Test&) { cout << "拷贝" << endl; }
};
Test func() {
    return Test(); // RVO优化
}
int main() {
    Test t = func(); // 可能只调用一次构造函数
    return 0;
}