C++---类和对象下

目录

一、再谈构造函数

二、C++11 的成员初始化新玩法

三、static成员

四、友元

五、内部类

六、再次理解封装


一、再谈构造函数

1.初始化列表

1)构造函数体对成员变量赋值

创建对象时,编译器会自动调用构造函数,为对象的成员变量进行赋值。但是,通过在构造函数体中给成员变量赋值,不能称为类对象成员的初始化!初始化只能进行一次,而构造函数体中成员变量可以多次赋值。因此,要对成员变量初始化就要使用初始化列表

2)什么是初始化列表?

初始化列表:以一个冒号开始,接着是一个以逗号分隔的数据成员列表,每个"成员变量"后面跟一个放在括 号中的初始值或表达式。

class Test
{
public:
    Test()
        :a(10)
        ,b(10)
        ,c(10)
    {}
private:
    int a;
    int b;
    int c;
};

在使用初始化列表时,需要注意以下问题:

①每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(初始化只能初始化一次)

类中包含以下成员,必须放在初始化列表位置进行初始化: 引用成员变量 ;const成员变量 ;自定义类型成员(该类没有默认构造函数)

成员变量在类中声明次序就是其在初始化列表中的初始化顺序,与其在初始化列表中的先后次序无关‘

④静态成员不能使用初始化列表进行初始化(不能出现在初始化列表中)

判断下列程序的运行结果:

class A {
public:
     A(int a)
         :_a1(a)
         ,_a2(_a1)
     {}
 
     void Print() {
         cout<<_a1<<" "<<_a2<

解析:根据初始化列表的特点,成员变量在类中声明次序就是其在初始化列表中的初始化顺序,与其在初始化列表中的先后次序无关,类A中会先初始化_a2成员变量,而_a2要通过_a1初始化,但是此时_a1海内有初始化,因此程序会崩溃。

2.explict关键字

构造函数不仅可以构造与初始化对象,对于单个参数的构造函数,还具有类型转换的作用

class Date
{
public:
	Date(int year)
		:_year(year)
	{}
	void print()
	{
		cout << _year << endl;
	}
private:
	int _year;
};
int main()
{
	Date d1(2018);
	d1.print();
	Date d2 = 2019;//2019是整型,Date类的构造函数只有一个参数时,可以用一个整型变量给日期类对象赋值
	d2.print(); //2019
	//实际上编译器会用2019创建一个日期类无名对象,在赋值给d2

	return 0;
}

使用explicit关键字修饰构造函数,将会进制这种单个参数的构造函数的隐式转换。

 

class Solution
{
public:
    Solution()
    {
        count++;
    }
private:
    static int count;
};

int Solution::count = 0;
//使用类创建对象时,会自动调用构造函数,每次调用构造函数都会对count进行++运算。而count是一个静态成员,对所有的类对象共享。

二、C++11 的成员初始化新玩法

C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值,但是要注意这里不是初始化,这里是给声明的成员变量缺省值

class Test
{
public:
private:
    int a = 10;
    int b = 20; 
};

三、static成员

声明为static的类成员称为类的静态成员,用static修饰的成员变量,称之为静态成员变量;用static修饰成员函数,称之为静态成员函数静态的成员变量一定要在类外进行初始化。

class Test
{
public:
    Test()
    {}
private:
    static int _val; //静态成员变量
};

int Solution::_val = 10; //静态成员变量只能在类外进行初始化

static关键字的特性

1. 静态成员为所有类对象所共享,不属于某个具体的实例。(静态成员存储在静态区,当程序结束才会释放)

2. 静态成员变量必须在类外定义,定义时不添加static关键字(类中只是对静态成员变量进行声明)

3. 类静态成员即可用类名::静态成员或者对象.静态成员来访问 (可以在类外使用对象进行访问)

4. 静态成员函数没有隐藏的this指针,不能访问任何非静态成员

5. 静态成员和类的普通成员一样,也有publicprotectedprivate3种访问级别,也可以具有返回值

面试题:计算一个程序使用一个类创建了多少个对象?

class Solution
{
public:
    Solution()
    {
        count++;
    }
private:
    static int count;
};

int Solution::count = 0;
//使用类创建对象时,会自动调用构造函数,每次调用构造函数都会对count进行++运算。而count是一个静态成员,对所有的类对象共享。

四、友元

1.友元函数

友元函数可以直接访问类的私有成员,它是定义在类外部普通函数,不属于任何类,但需要在类的内部声明,声明时需要加friend关键字。

class Test
{
friend void test1();//test1为Test类的友元函数
public:
    Test(int a = 10,int b = 20)
    :_a(a)
    ,_b(b)
    {}
private:
    int _a;
    int _b;
};

void test1()
{
    Test t;
    //可以直接访问Test的所有成员
    cout<

友元函数的具体应用:

1)对operate<<重载,实现对自定义类型使用cout<<的形式进行打印。然而我们发现没办法实现,因为类的成员变量的第一个参数是隐藏的this指针,且this指针位于参数列表的第一位不可改变,而我们在调用cout<<调用operator时第一个参数时ostream类型的cout。

class Date
{
public:
    Date(int year, int month, int day)
    : _year(year)
    , _month(month)    
    , _day(day)
     {}
 
    ostream& operator<<(ostream& _cout)
    {
         _cout<

其次,如果将operator<<重载成全局函数有无法访问类中私有成员,因此可以将operator<<重载成类的友元函数。

class Date
{
    friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);//友元函数
    friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
    Date(int year, int month, int day)
        : _year(year)
        , _month(month)
        , _day(day)
     {}
 
private:
     int _year;
     int _month;
     int _day;
};
ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d) {
    _cout<>(istream& _cin, Date& d) {
     _cin>>d._year;
     _cin>>d._month;
     _cin>>d._day;
 
     return _cin; 
}
int main()
{
     Date d;
     cin>>d;
     cout<

友元函数的说明

友元函数可访问类的私有和保护成员,但友元函数不是类的成员函数

友元函数不能用const修饰 (const修饰的成员函数不允许进行数据的修改)

友元函数可以在类定义的任何地方声明,不受类访问限定符限制

一个函数可以是多个类的友元函数

友元函数的调用与普通函数的调用和原理相同

2.友元类

友元类的所有成员函数都可以是另一个类的友元函数,都可以访问另一个类中的非公有成员。 即友元类可以访问类的所有成员,例如定义日期类为时间类的友元类

class Date; // 前置声明
class Time
{
     friend class Date; // 声明日期类为时间类的友元类,则在日期类中就直接访问Time类中的私有成
员变量
public:
     Time(int hour, int minute, int second)
     : _hour(hour)
     , _minute(minute)
     , _second(second)
     {}
 
private:
     int _hour;
     int _minute;
     int _second;
};
class Date
{
public:
     Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
     : _year(year)
     , _month(month)
     , _day(day)
     {}
 
     void SetTimeOfDate(int hour, int minute, int second)
     {
         // 直接访问时间类私有的成员变量
         _t._hour = hour;
         _t._minute = minute;
         _t.second = second;
     } 
private:
     int _year;
     int _month;
     int _day;
     Time _t;
};

友缘的两大特征

1)友元关系是单向的,不具有交换性。

         比如上述Time类和Date类,在Time类中声明Date类为其友元类,那么可以在Date类中直接访问Time类的私有成员变量,但想在Time类中访问Date类中私有的成员变量则不行。

2)友元关系不能传递 :如果BA的友元,CB的友元,则不能说明CA的友元。

五、内部类

如果一个类定义在另一个类的内部,这个定义在内部的类就叫做内部类。注意此时这个内部类是一个独立的类,它不属于外部类的成员,更不能通过外部类的对象去调用内部类。外部类对内部类没有任何优越的访问权限。

注意:内部类就是外部类的友元类。注意友元类的定义,内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类中的所有成员。但是外部类不是内部类的友元。

class A {
private:
     static int k;
     int h;
public:
     class B
     {
      public:
         void foo(const A& a)
         {
             cout << k << endl;
             cout << a.h << endl;
         }
     };
};
int A::k = 1;
int main()
{
     A::B b;
     b.foo(A());
 
     return 0; 
}

内部类的特点

1. 内部类可以定义在外部类的publicprotectedprivate都是可以的。

2. 注意内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员,不需要外部类的对象/类名。访问其他成员都可以通过外部类对象进行访问

3. sizeof(外部类)=外部类,和内部类没有任何

六、再次理解封装

c++是基于面向对象的,面向对象具有封装、继承、多态三大特征。C++通过类,将一个对象的属性与行为结合在一起,使其更符合人们对于一件事物的认知,将属于该对象的 所有东西打包在一起;通过访问限定符选择性的将其部分功能开放出来与其他对象进行交互,而对于对象内部的一些实现细节,外部用户不需要知道,知道了有些情况下也没用,反而增加了使用或者维护的难度,让整个事情复杂化。

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