C++中类常见的函数分类

✅ 一、成员函数（Member Functions）

特点：

定义在类内部（或外部用 Class:: 限定）
隐式访问 this 指针，可直接操作对象的成员变量
必须通过对象实例调用（除非是静态成员函数）

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class MyClass {
public:
    int x;
    void print() { cout << x; }  // 成员函数
};

MyClass obj;
obj.print(); // 必须通过对象调用

✅ 二、静态成员函数（Static Member Functions）

特点：

用 static 声明
没有 this 指针，不能访问非静态成员变量/函数
可以不通过对象直接用类名调用
常用于工具函数、工厂方法、计数器等

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class Counter {
    static int count;  // 静态成员变量
public:
    static int getCount() { return count; }  // 静态成员函数
    Counter() { ++count; }
};

int Counter::count = 0;

// 调用方式（无需对象！）
cout << Counter::getCount() << endl;

🔔 注意：静态成员函数只能访问 静态成员变量 和 其他静态成员函数。

✅ 三、友元函数（Friend Functions）

特点：

不是类的成员函数 ，而是独立的全局函数（或另一个类的成员）
用 friend 关键字在类内声明
可以访问类的私有（private）和保护（protected）成员
常用于运算符重载（如 operator<<）

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class Point {
    double x, y;
    friend void printPoint(const Point& p);  // 声明友元
};

// 全局函数，但能访问 private 成员！
void printPoint(const Point& p) {
    cout << "(" << p.x << ", " << p.y << ")"; // ✅ 合法！
}

Point p{1.0, 2.0};
printPoint(p); // 直接调用全局函数

⚠️ 友元破坏封装性，应谨慎使用，仅在必要时（如 I/O、比较）使用。

✅ 四、构造函数（Constructor）与析构函数（Destructor）

虽然它们也是成员函数，但因其特殊性常单独分类：

类型	作用	是否可重载	是否有返回值
构造函数	初始化对象	✅ 可重载	❌ 无（连 `void` 都不能写）
析构函数	清理资源	❌ 不可重载	❌ 无

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class Resource {
public:
    Resource() { cout << "Created\n"; }      // 构造
    ~Resource() { cout << "Destroyed\n"; }   // 析构
};

✅ 五、运算符重载函数（Operator Overloads）

本质上是特殊的成员函数或友元函数，用于自定义运算符行为：

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class Vec {
    int x, y;
public:
    // 成员函数形式（左操作数必须是本类对象）
    Vec operator+(const Vec& other) const {
        return {x + other.x, y + other.y};
    }

    // 友元形式（支持左右都是非本类，如 int + Vec）
    friend Vec operator*(int k, const Vec& v) {
        return {k * v.x, k * v.y};
    }
};

✅ 六、Lambda 表达式（虽不在类内定义，但常与类交互）

严格来说 lambda 不是"类中的函数"，但它常被用作成员函数内的局部回调：

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class TaskRunner {
public:
    void run() {
        auto callback = [this]() {  // 捕获 this，可调用成员函数
            this->log("Task done");
        };
        execute(callback);
    }

private:
    void log(const string& msg) { cout << msg; }
    void execute(function<void()> f) { f(); }
};

📊 总结对比表

函数类型	是否属于类	需对象调用？	能访问私有成员？	典型用途
普通成员函数	✅ 是	✅ 是	✅ 是	对象行为（如 `draw()`, `update()`）
静态成员函数	✅ 是	❌ 否（可用类名调用）	✅ 仅静态成员	工具函数、工厂方法
友元函数	❌ 否（全局或其它类）	❌ 否	✅ 是	运算符重载、I/O
构造/析构函数	✅ 是	特殊（创建/销毁时自动调用）	✅ 是	初始化/清理资源
Lambda（捕获 this）	❌ 否	视情况	✅ 是（通过 this）	局部回调、算法谓词

💡 一句话记住：

成员函数：对象的行为

静态函数：类的工具

友元函数：被授权的"外部朋友"

构造/析构：对象的出生与死亡仪式