Часть II. Объектно-ориентированное программирование

Статические поля

Статические поля применяются для хранения данных, общих для всех объектов класса, например, количества объектов или ссылки на разделяемый всеми объектами ресурс. Эти поля существуют для всех объектов класса в единственном экземпляре, то есть не дублируются.

Ниже перечислены особенности статических полей.

□ Память под статическое поле выделяется один раз при его инициализации независимо от числа созданных объектов (и даже при их отсутствии) и ини циализируется с помощью операции доступа к области действия, а не опера ции выбора (определение должно быть записано вне функций):

class A{ public:

static int count: // Объявление в классе }:

Int a::count: // Определение в глобальной области

// По умолчанию инициализируется нулем // int A::count = 10: Пример инициализации произвольным значением

□ Статические поля доступны как через имя класса, так и через имя объекта:

А *а. Ь;

cout « A: .-count « a->count « b.count: // Будет выведено одно и то же

• На статические поля распространяется действие спецификаторов доступа, поэтому статические поля, описанные как private, нельзя изменить с помощью операции доступа к области действия, как описано выше. Это можно сделать только с помощью статических методов (см. далее).

• Память, занимаемая статическим полем, не учитывается при определении размера объекта с помощью операции sizeof.

Статические методы

Статические методы предназначены для обращения к статическим полям класса. Они могут обращаться непосредственно только к статическим полям и вызывать только другие статические методы класса, потому что им не передается скрытый указатель this. Обращение к статическим методам производится так же, как к статическим полям — либо через имя класса, либо, если хотя бы один объект класса уже создан, через имя объекта.

class A{

static int count: // Поле count - скрытое public:

static void inc_count(){ count++; }

}:

Глава 4. Классы

187

A::int count; // Определение в глобальной области void f(){

А а;

// a.count++ - нельзя, поле count скрытое

// Изменение поля с помощью статического метода:

a.inc_count(); // или A::inc_count();

}

Статические методы не могут быть константными (const) и виртуальными (virtual).

Дружественные функции и классы

Иногда желательно иметь непосредственный доступ извне к скрытым нолям класса, то есть расширить интерфейс класса. Для этого служат дружественные функции и дружественные классы.

Дружественная функция

Дружественные функции применяются для доступа к скрытым нолям класса и представляют собой альтернативу методам. Метод, как правило, используется для реализации свойств объекта, а в виде дружественных функций оформляются действия, не представляющие свойства класса, но концептуально входящие в его интерфейс и нуждающиеся в доступе к его скрытым нолям, например, переопределенные операции вывода объектов (см. с. 284).

Ниже перечислены правила описания и особенности дружественных функций.

• Дружественная функция объявляется внутри класса, к элементам которого ей нужен доступ, с ключевым словом friend. В качестве параметра ей должен передаваться объект или ссылка на объект класса, поскольку указатель this ей не передается.

• Дружественная функция может быть обычной функцией или методом другого ранее определенного класса. На нее не распространяется действие спецификаторов доступа, место размещения ее объявления в классе безразлично.

• Одна функция может быть дружественной сразу нескольким классами.

В качестве примера ниже приведено описание двух функций, дружественных классу monstr. Функция kill является методом класса hero, а функция steal ammo не принадлежит ни одному классу. Обеим функциям в качестве параметра передается ссылка на объект класса monstr.

class monstr; // Предварительное объявление класса class hero{ public:

void kill(monstr &);

188