c++编写程序【问题描述】定义并实现一个学生类（Student），类中的数据成员有：学生姓名、学生学号、人数和班级号。至少有一个公有成员函数（PrintStuInfo）。PrintStuInfo负责将相关信息输出。在类中定义静态数据成员，记录当前学生人数。在类中定义常数据成员，记录班级号，假设比较号为1001。添加一个友元函数，可对学生类中的私有数据成员进行访问。假设1001班的初始学生人数为45人。在主程序中测试新加入2个学生，并分别通过成员函数和友元函数输出输出2个学生的信息及班级总人数。 掌握静态数据成员、常数据成员和静态成员函数、常成员函数的基本使用方法。 理解友元和友元函数的作用，掌握其使用方法。 【输入形式】新加入班级的学生姓名 【输出形式】加入学生的信息及班级总人数。 【样例输入】 张三 王五 【样例输出】 名字:张三 学号:1 班级:1001 班级人数:47 名字:王五 学号:2 班级:1001 班级人数:47

以下是对应的C++程序实现：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Student {
private:
    string name;
    int id;
    static int num;
    const int class_id = 1001;
public:
    Student(string n) {
        name = n;
        id = ++num;  // 每新建一个对象，id就自增1
    }
    void PrintStuInfo() const {
        cout << "Name: " << name << endl;
        cout << "ID: " << id << endl;
        cout << "Class ID: " << class_id << endl;
        cout << "Class size: " << num << endl;
    }
    friend void PrintStuInfoByFriend(Student s);  // 声明友元函数
    static int GetNum() {  // 静态成员函数，用于获取学生人数
        return num;
    }
};

int Student::num = 45;  // 静态数据成员初始化

void PrintStuInfoByFriend(Student s) {
    cout << "Name: " << s.name << endl;
    cout << "ID: " << s.id << endl;
    cout << "Class ID: " << s.class_id << endl;
    cout << "Class size: " << s.num << endl;
}

int main() {
    string name1, name2;
    cout << "Please input the name of the first student: ";
    cin >> name1;
    cout << "Please input the name of the second student: ";
    cin >> name2;
    Student s1(name1);
    Student s2(name2);
    s1.PrintStuInfo();  // 调用成员函数输出学生信息
    s2.PrintStuInfo();  // 调用成员函数输出学生信息
    cout << "Class size: " << Student::GetNum() << endl;  // 通过静态成员函数输出学生人数
    PrintStuInfoByFriend(s1);  // 调用友元函数输出学生信息
    PrintStuInfoByFriend(s2);  // 调用友元函数输出学生信息
    cout << "Class size: " << Student::GetNum() << endl;  // 通过静态成员函数输出学生人数
    return 0;
}

程序中，我们定义了一个名为 `Student` 的类，它有四个数据成员：学生姓名 `name`、学生学号 `id`、班级人数 `num` 和班级号 `class_id`。其中，`num` 是一个静态数据成员，用于记录当前学生人数；`class_id` 是一个常数据成员，用于记录班级号，其值为1001。在类的定义中，我们声明了一个成员函数 `PrintStuInfo`，用于输出学生信息；同时，我们还声明了一个友元函数 `PrintStuInfoByFriend`，用于对学生类中的私有数据成员进行访问。在 `main` 函数中，我们按照要求输入了两个学生的姓名，然后分别创建了两个 `Student` 对象。我们分别调用了两个对象的成员函数 `PrintStuInfo` 输出学生信息，并使用了静态成员函数 `GetNum` 输出学生人数。最后，我们还通过调用友元函数 `PrintStuInfoByFriend` 输出了两个学生的信息，并再次使用了静态成员函数 `GetNum` 输出学生人数。需要注意的是，我们在类的定义中将 `PrintStuInfoByFriend` 声明为了友元函数，因为该函数需要访问学生类的私有数据成员。