C++继承特性(4)——友元与静态

目录

一.继承与友元的关系

二.继承与静态成员的关系 

先回顾一下静态成员变量：

运行TestPerson()函数：

测试案例2：

三.练习题：

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一.继承与友元的关系

友元关系不能被继承，也就是说父类中的友元函数不能访问子类私有和保护成员

class Student;
class Person{
public://友元声明friend void Display(const Person& p, const Student& s);
protected:string _name; // 姓名
};class Student : public Person{
public://...
protected:int _stuNum; // 学号
};void Display(const Person& p, const Student& s){cout << p._name << endl;//cout << s._stuNum << endl;	//报错，除非让子类中也使用友元声明
}int main(){Person p;Student s;Display(p, s);return 0;
}

 

 

        如上图：友元函数Display只在父类中声明过，所以友元函数可以访问父类的成员变量，Student虽然为Person的子类，但是友元是不会被继承下来的，也就是说父辈那一代是朋友关系，但并不意味着父辈的子女与其也是朋友关系。 

        想让子类也能使用父类的友元函数，需要在子类中也加入友元声明！

二.继承与静态成员的关系 

先回顾一下静态成员变量：

1.它并不在类对象中存放，它在静态区。
2.而且静态成员变量的创建在类内，定义是在该类的外面定义，定义时需要进行初始化赋值！！！

3.一个类对象被创建时，类对象中只有类的成员变量(静态成员变量除外)！！！
4.成员函数不在类对象中！！！
5.类对象的大小是根据类的成员变量规定的大小！

总之，静态成员变量是被所有类对象所共享的，它只有一份。

class Person{
public:Person() { ++_count; }void Print() {//_name = "zzz";cout << "Print()函数" << endl;}
public:string _name; // 姓名int _age;static int _count; // 统计人的个数。
};
//父类的静态成员变量
int Person::_count = 0;//子类
class Student : public Person{
protected:int _stuNum; // 学号
};//孙子类
class Graduate : public Student{
protected:string _seminarCourse; // 研究科目
};void TestPerson(){Student s1;Student s2;Student s3;Graduate s4;cout << " 人数 :" << Person::_count << endl;Student::_count = 0;cout << " 人数 :" << Person::_count << endl;
}

        在父类Person的构造函数中，每调用一次构造函数，静态成员变量_count的值就会加1。

        现如今有一个继承父类的子类和一个继承子类的孙子类。        

        测试函数中，创建了四个对象，该静态成员变量的值为多少？ 

运行TestPerson()函数：

 

        通过结果的运行可知，_count的值为4， 原因：前三个对象的创建自然不必说，都是调用自家类的构造函数，而对于孙子类Graduate的对象创建，它虽然是继承自子类Student，但是Student也是继承于Person类，它们之间有血缘关系，那么孙子类的对象创建自然也离不开父类的构造函数！！！

测试案例2：

运行结果:

         通过结果可知：父类对象与子类对象的_count是同一份，无论是值还是地址都完全相同，所以推断结论：父类的静态成员变量会被子类所继承，子类使用的_count与父类的是同一个_count

而且只要一方将静态成员值修改了，那么只要与该静态成员有关的类所对应的值也都会变。 

 

三.练习题：

class Person{
public:Person() { ++_count; }void Print() {cout << "Print()函数" << endl;}
public:string _name; // 姓名int _age;static int _count; // 统计人的个数。
};
//父类的静态成员变量
int Person::_count = 0;void Test3() {Person *ptr=nullptr;//代码1：					cout << ptr->_name << endl;//代码2：cout << ptr->_age << endl;//代码3：cout << ptr->_count << endl;//代码4：ptr->Print();
}int main(){Test3();
}

 在Test3()函数中，执行以下每一条代码时，结果是什么

    //代码1：                     cout << ptr->_name << endl;
    //代码2：                     cout << ptr->_age << endl;
    //代码3：                     cout << ptr->_count << endl;
    //代码4：                     ptr->Print();

考题解析：

       代码1的结果会出现异常,因为Person类创建的对象是指针类型的，一开始指针对象被初始化为空，该指针对象ptr中的成员变量_name值也是空的，所以当ptr访问它的成员变量_name时会出错(空指针访问成员变量会异常)；

        代码2的结果也是异常，与代码1性质相同，都是空指针访问了其成员变量。
    
       代码3结果正确，因为静态成员变量并不在父类对象ptr中！！！，它是在静态区存放。
       代码4结果正确，因为成员函数Print也不在父类对象ptr中！！！，况且在成员函数中，并没有访问其成员变量(并没有发生空指针访问成员变量的行为)，所以该对象访问成员函数行为无异常。

        强调：类对象中只存储非静态成员变量，所以类对象的大小由类所拥有的成员变量所决定。并且类对象不存储成员函数，也不存储静态成员变量。

 

 

 

若是父类的Print函数中，访问了成员变量：

那么：

   Person *ptr=nullptr;
    //代码4：
    ptr->Print();

        代码4的运行就如同上面的代码1的结果一样，运行异常报错，ptr为空，虽然访问了成员函数这一步没有报错，但进入到成员函数体运行其语句时，发现执行了_name=“zzz”;语句，该语句相当于this->_name访问成员变量，类对象访问成员函数就是将该对象的地址传给类的this指针，此时this指针相当于是空指针，空指针访问成员变量，报错！！！