C++类成员

一、内联函数（Inline Functions）

1. 作用
   解决频繁调用小函数时的栈内存消耗问题，通过将函数代码直接插入调用点，避免压栈/出栈开销。

2. 定义形式

   inline 返回类型 函数名(参数列表) { ... }
   

   • 隐式声明：类内直接定义的成员函数默认内联（需函数体简单）。

   • 显式声明：类外定义时使用inline关键字。

3. 限制条件
   • 函数体不能包含复杂结构（如循环、分支、递归）。

   • 编译器可能忽略复杂函数的inline请求。

4. 适用场景
   适用于短小且频繁调用的函数（如getter/setter）。

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二、this指针

1. 作用
   指向当前对象实例，隐式传递给成员函数，用于区分参数与成员变量名冲突。

2. 示例

   class A {int x, y;
   public:A(int x, int y) {this->x = x; // 使用this区分成员变量this->y = y;}
   };
   

3. 特点
   • 类型为类名* const（常量指针）。

   • 成员函数中访问成员变量时默认隐含this->。

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三、静态成员（Static Members）

1. 静态数据成员
   • 定义：类内声明，类外初始化（必须一次）。

   class SavingsAccount {static float currentRate; // 类内声明
   };
   float SavingsAccount::currentRate = 0.02; // 类外初始化
   

   • 特性：所有对象共享同一内存，属于类而非对象。

2. 静态成员函数
   • 定义：使用static修饰，无this指针，只能访问静态成员。

   static void updateRate(float r) { currentRate = r; }
   

   • 调用方式：通过类名直接调用。

   SavingsAccount::updateRate(0.03);
   

3. 应用场景
   共享数据（如利率、计数器）或工具函数。

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四、友元（Friend）

1. 友元函数
   • 作用：允许非成员函数访问类的私有成员。

   • 声明：类内用friend修饰，定义在类外。

   class A {friend void printA(const A& a); // 友元函数声明
   };
   void printA(const A& a) { ... } // 可直接访问A的私有成员
   

2. 友元类
   • 声明：友元类的所有成员函数可访问当前类的私有成员。

   class B { friend class C; };
   

3. 注意事项
   • 破坏封装性，需谨慎使用。

   • 关系单向、不可传递、不可继承。

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五、const成员函数

1. 定义
   在函数参数列表后加const，表示不修改对象状态。

   class A {int x;
   public:int getX() const { return x; } // 常成员函数
   };
   

2. 特性
   • 不能修改成员变量，不能调用非const成员函数。

   • 常对象（const A a;）只能调用const成员函数。

3. 应用场景
   保证对象状态不变的接口（如getter方法）。

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六、问题解决示例

1. 构造函数参数冲突
   使用this->x = x避免同名参数覆盖成员变量。

2. 静态成员共享数据
   如银行账户类中，用static float currentRate实现所有账户共享利率。

3. 友元访问私有成员
   通过友元函数或友元类直接操作私有数据（需权衡封装性）。

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总结
• 内联函数优化性能，但需谨慎使用。

• this指针解决成员变量与参数同名问题。

• 静态成员实现数据共享，类外初始化是关键。

• 友元提供跨类访问权限，但破坏封装性。

• const成员函数确保对象状态安全，是常对象的唯一接口。

通过合理使用这些特性，可以提升代码效率和设计灵活性，同时需注意维护良好的封装性。