C++（友元、异常机制、静态成员、单例模式）

友元

友元可以访问与其好友关系的类中的私有成员，使用friend关键字进行修饰。（友元破坏了类的封装性）。

特点

（1）友元是单向的

（2）友元不能传递

（3）友元不能继承

友元函数

友元函数是一个友元全局函数，friend+函数声明

练习

1.有个学生类Student 包括：私有成员：姓名成绩

void setData(string name, int score)给成员变量赋值,没有初始化列表

void show();

2.在main定义 student数组5个元素并赋值 Students[5] 初始化

3.设计一个全局友元函数比较两个学生的成绩的高低 int compare(Student& a, Student& b);

a的成绩>b的成绩 return 1; a<b return -1; 相等 0

求出最高分和最低分的学生

student.h

cpp 复制代码

#ifndef STUDENT_H
#define STUDENT_H
#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
private:
    //友元函数声明
    friend int compare(Student& a,Student& b);
    string name;
    int score;
public:
    void setData(string name, int score);
    void show();
};

#endif // STUDENT_H

student.cpp

cpp 复制代码

#include "student.h"
void Student::setData(string name, int score)
{
    this->name = name;
    this->score = score;
}
void Student::show()
{
    cout << "姓名："<<name << " 分数:" <<score << endl;
}

main.cpp

cpp 复制代码

#include "student.h"
// 全局函数，比较两个学生成绩的高低
int compare(Student& a,Student& b)
{
    if(a.score > b.score)
        return 1;
    else if(a.score < b.score)
        return -1;
    else
        return 0;
}
int main()
{
    Student s[5];
    string name;
    int score;
    for(int i = 0; i < 5; i++)
    {
        cin >> name >> score;
        s[i].setData(name, score);
    }
    int indexMax = 0;
    int indexMin = 0;
    for(int i = 1; i < 5; i++)
    {
        if(compare(s[indexMax],s[i]) == -1)
            indexMax = i;
        else if(compare(s[indexMin],s[i]) == 1)
            indexMin = i;
    }
    cout << "高分"<<endl;
    s[indexMax].show();
    cout << "低分"<<endl;
    s[indexMin].show();
    return 0;
}

友元类

friend+类声明

异常机制

异常是程序在执行期间产生的问题。C++异常是指在程序运行时发生的特殊情况。

检查异常的步骤

try（检查）：try块中的代码标识将激活的特定异常，通常后面跟1个或者多个catch；

throw（抛出）：当问题出现时，程序会抛出一个异常；

catch（捕获）：在想处理问题的地方，通过异常处理程序捕获异常。

练习

cpp 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;
class Triangle
{
    int a;
    int b;
    int c;
public:
    Triangle(int a, int b, int c)
    {
        this->a = a;
        this->b = b;
        this->c = c;
    }
    void show()
    {
        cout << a <<","<<b<<","<<c<<"不是三角形"<<endl;
    }
};
int getLength(int a, int b, int c)
{
    if(a+b<=c || a+c<=b || b+c<=a) // 不满足两边之和大于第三边，就抛出异常
    {
        Triangle t(a,b,c);
        throw t; // 创建三角形异常对象，并且抛出异常
    }
    return a+b+c;
}
int main()
{
    int a,b,c;
    while(1)
    {
        cin >> a>>b>>c;
        try
        {
            int length = getLength(a,b,c);
            cout << "三角形长度：" << length <<endl;
        }
        catch(Triangle t)
        {
            t.show();
        }
    }
    return 0;
}

捕获多异常

同一时刻只能抛出一个异常，当第一个抛出异常时，整个try就结束了。

C++中静态成员

静态成员变量

（1）属于整个类，静态成员变量只存储一份供所有对象使用；

（2）必须在类外单独初始化，而且只能全局进行，否则不会分配空间编译报错

静态成员函数

（1）静态成员函数不能访问本类中的非静态成员；

（2）静态函数只能调用静态成员

（3）对象可以调用，类名直接调用 A::fun();

静态成员函数时不能使用this指针的，就不能使用类中普通的成员变量

静态函数只能访问静态的成员变量。

单例模式

作用：保证一个类仅有一个实例，并且提供了一个访问它的全局访问点

目的：保证类的实例化对象只有一个，主要解决一个全局使用的类频繁的创建和销毁

关键点是构造函数和拷贝构造函数私有化。

实现方法

（1）私有构造函数和拷贝构造函数，不让类的外部创建对象

（2）私有静态类指针，在静态成员函数中实现只创建一个对象的逻辑

（3）公有静态成员函数返回类指针，用来实例化对象

懒汉模式

没有对象需要调用它的时候不去实例化，调用的时候才实例化对象。

饿汉模式

不管调用不调用对外接口，都已经实例化对象了（可直接用于多线程而不会出现问题）