C++ 面向對象核心：類與對象、構造/析構/拷貝、靜態成員、this 指針、友元

類定義與對象創建

class Line {
private:
    double length;
public:
    void setLength(double len);
    double getLength();
    void print() { cout << "Length: " << length << endl; } // 隱式 inline
};

// 對象創建
Line line1;           // 棧上，自動管理
Line* line2 = new Line; // 堆上，手動 delete
delete line2;

• 棧對象：作用域結束自動析構
• 堆對象：需手動 delete，否則洩漏
• 訪問成員：對象用 .，指針用 ->

構造函數、析構函數、拷貝構造

拷貝構造觸發場景

1. 值傳遞參數：void func(Line l)
2. 值返回：Line func() { return l; }
3. 初始化：Line l2 = l1; (非 l2 = l1 那是賦值)

代碼演示輸出分析

Line line1(10);
Line line2 = line1;      // 拷貝構造
Line line3(line1);       // 拷貝構造
printLine(line1);        // 拷貝構造 (形參初始化)

輸出中出現 3 次析構：line1、line2、line3、printLine形參 — 共 4 個對象。

內聯函數

• 類內定義隱式 inline
• 編譯期展開，無函數調用開銷
• 適用於短小、高頻函數；遞歸/虛函數/過長函數編譯器會忽略

友元函數

class Line {
    friend void printLine(Line& l); // 非成員，可訪問私有成員
    double length;
};
void printLine(Line& l) { cout << l.length; } // 基於對象訪問

• 打破封裝，慎用
• 無 this 指針，必須通過對象參數訪問成員
• 可為函數、類、類的成員函數

this 指針

• 所有非靜態成員函數隱含參數
• 類型：ClassName* const (指針常量)
• 用途：區分同名成員/參數、實現鏈式調用 return *this

Line& Line::setLength(double length) {
    this->length = length; // 區分成員與參數
    return *this;          // 支援鏈式：l.setLength(10).print();
}

靜態成員

• static int count; — 全類共享一份，不屬於具體對象
• 聲明在類內，定義在類外：int Line::count = 0;
• 訪問：Line::count 或 obj.count (不推薦)
• 靜態成員函數：無 this，只能訪問靜態成員

完整示例：帶對象計數的 Line 類

class Line {
    double length;
    static int objCount;
public:
    Line(double l = 0) : length(l) { ++objCount; cout << "Created, left: " << objCount << endl; }
    ~Line() { --objCount; cout << "Deleted, left: " << objCount << endl; }
    static int getCount() { return objCount; }
    // ... 其他成員
};
int Line::objCount = 0; // 類外定義

總結

1. 掌握三大構造/析構/拷貝調用時機與輸出分析
2. 理解 this 本質、return *this 鏈式模式
3. 區分友元/內聯/靜態三類特殊成員的定義與限制
4. 靜態成員聲明在類內、定義在類外，避免鏈接錯誤