// 必須初始化，不能先聲明后賦值
const int a = 10;           // 正確：定義時初始化
const double PI = 3.14159;  // 正確
// const int b;             // 錯誤：未初始化常量
// b = 20;                  // 錯誤：不能給常量賦值

int x = 10, y = 20;
// const 指針（指向常量的指針）
const int* ptr1 = &x;       // 正確：指向的內(nèi)容不可變
// *ptr1 = 30;              // 錯誤：不能通過ptr1修改x
ptr1 = &y;                  // 正確：指針本身可以指向其他地址
// 常量指針（指針本身是常量）
int* const ptr2 = &x;       // 正確：指針本身不可變
*ptr2 = 30;                 // 正確：可以通過ptr2修改x
// ptr2 = &y;               // 錯誤：ptr2是常量指針
// 指向常量的常量指針
const int* const ptr3 = &x; // 指針和指向的內(nèi)容都不可變
// const 引用
const int& ref = x;         // 正確：引用不可修改其值
// ref = 40;                // 錯誤：不能通過ref修改x

class MyClass {
private:
    const int id;           // const 成員變量
    const std::string name;
public:
    // 必須在初始化列表中初始化
    MyClass(int idVal, const std::string& nameVal) 
        : id(idVal), name(nameVal) {  // 初始化列表
        // id = idVal;      // 錯誤！不能在構(gòu)造函數(shù)體內(nèi)賦值
    }
    // 委托構(gòu)造函數(shù)也要通過初始化列表
    MyClass() : MyClass(0, "Unknown") {}
};

class AdvancedClass {
private:
    const int size = 100;           // C++11: 類內(nèi)直接初始化
    static const int COUNT = 50;    // 靜態(tài)常量可以在類內(nèi)初始化
public:
    AdvancedClass() {}              // 使用默認(rèn)值
    AdvancedClass(int s) : size(s) {} // 可以覆蓋默認(rèn)值
};

void counterFunction() {
    static int count = 0;    // 只在第一次調(diào)用時初始化
    count++;
    std::cout << "Called " << count << " times" << std::endl;
}
// 使用
counterFunction(); // Called 1 times
counterFunction(); // Called 2 times
counterFunction(); // Called 3 times

class Player {
private:
    static int totalPlayers;     // 聲明
    std::string name;
    int score;
public:
    Player(const std::string& n) : name(n), score(0) {
        totalPlayers++;          // 創(chuàng)建對象時計數(shù)
    }
    ~Player() {
        totalPlayers--;          // 銷毀對象時減計數(shù)
    }
    static int getTotalPlayers() {
        return totalPlayers;
    }
};
// 靜態(tài)成員變量必須在類外定義
int Player::totalPlayers = 0;    // 定義和初始化
// 使用
Player p1("Alice");
Player p2("Bob");
std::cout << Player::getTotalPlayers(); // 輸出: 2

class MathConstants {
public:
    static const double PI;          // 需要類外定義
    static constexpr double E = 2.71828; // C++11: 可以在類內(nèi)初始化
    // 整型靜態(tài)常量可以在類內(nèi)初始化（歷史原因）
    static const int MAX_SIZE = 100;
};
// 類外定義（如果使用了取地址操作，必須定義）
const double MathConstants::PI = 3.14159;
const int MathConstants::MAX_SIZE; // 定義，不需要重復(fù)初始化

class Utility {
private:
    static int instanceCount;
    int instanceData;           // 非靜態(tài)成員
public:
    Utility() { instanceCount++; }
    // 靜態(tài)成員函數(shù)
    static int getInstanceCount() {
        return instanceCount;
        // return instanceData; // 錯誤！不能訪問非靜態(tài)成員
    }
    static double calculateDistance(double x1, double y1, double x2, double y2) {
        // 工具函數(shù)，不依賴對象狀態(tài)
        return std::sqrt((x2-x1)*(x2-x1) + (y2-y1)*(y2-y1));
    }
    // 工廠方法模式
    static Utility* createUtility() {
        return new Utility();
    }
};
int Utility::instanceCount = 0;
// 使用靜態(tài)函數(shù)
int main() {
    std::cout << Utility::getInstanceCount(); // 直接通過類名調(diào)用
    std::cout << Utility::calculateDistance(0, 0, 3, 4); // 輸出: 5
    Utility u1;
    std::cout << u1.getInstanceCount(); // 也可以通過對象調(diào)用（不推薦）
}

// 在 .cpp 文件中
static void internalHelper() {  // 只在當(dāng)前文件可見
    std::cout << "內(nèi)部幫助函數(shù)" << std::endl;
}
// 替代方案：使用匿名命名空間（推薦）
namespace {
    void anotherHelper() {      // 同樣具有內(nèi)部鏈接
        std::cout << "另一個幫助函數(shù)" << std::endl;
    }
}

class DatabaseConnection {
private:
    static DatabaseConnection* instance;  // 靜態(tài)實例指針
    const std::string connectionString;   // const 成員
    mutable std::mutex mtx;               // mutable：可在const函數(shù)中修改
    // 私有構(gòu)造函數(shù)
    DatabaseConnection(const std::string& connStr) 
        : connectionString(connStr) {}
public:
    // 刪除拷貝構(gòu)造和賦值
    DatabaseConnection(const DatabaseConnection&) = delete;
    DatabaseConnection& operator=(const DatabaseConnection&) = delete;
    // 靜態(tài)函數(shù)獲取單例
    static DatabaseConnection* getInstance() {
        if (instance == nullptr) {
            instance = new DatabaseConnection("localhost:3306");
        }
        return instance;
    }
    // const 成員函數(shù)
    const std::string& getConnectionString() const {
        return connectionString;
    }
    // 可修改 mutable 成員的 const 函數(shù)
    void query(const std::string& sql) const {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 修改 mutable 成員
        std::cout << "Executing: " << sql << std::endl;
    }
    static void cleanup() {
        delete instance;
        instance = nullptr;
    }
};
// 靜態(tài)成員定義
DatabaseConnection* DatabaseConnection::instance = nullptr;

int main() {
    // 單例使用
    DatabaseConnection* db = DatabaseConnection::getInstance();
    db->query("SELECT * FROM users");
    // const 對象使用
    const DatabaseConnection* constDb = DatabaseConnection::getInstance();
    std::cout << constDb->getConnectionString() << std::endl;
    constDb->query("SELECT * FROM products"); // 可以調(diào)用 const 函數(shù)
    DatabaseConnection::cleanup();
    return 0;
}