【C++从青铜到王者】第四篇:C++类和对象(下篇)
系列文章目录
文章目录
- 系列文章目录
- 前言
- 一、再谈构造函数
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- 1.构造函数体赋值
- 2. 初始化列表
- 3. explicit关键字
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- 二、static成员
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- 1.static概念
- 2.static特性
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- 三、C++11 的成员初始化新玩法
- 四、友元
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- 1.友元函数
- 2.友元类
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- 五、内部类
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- 1.内部类概念
- 2.内部类特性
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- 五、再次理解封装
- 六、再次理解面向对象
- 总结
前言
一、再谈构造函数
1.构造函数体赋值
在创建对象时，编译器通过调用构造函数，给对象中各个成员变量一个合适的初始值。
代码如下：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
虽然上述构造函数调用之后，对象中已经有了一个初始值，但是不能将其称作为类对象成员的初始化，构造函数体中的语句只能将其称作为赋初值，而不能称作初始化。因为初始化只能初始化一次，而构造函数体内可以多次赋值。
2. 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。
代码如下：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include【注意】
- 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。
1.引用成员变量
2.const成员变量
3.自定义类型成员(该类没有默认构造函数)
代码如下：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include- 尽量使用初始化列表初始化，因为不管你是否使用初始化列表，对于自定义类型成员变量，一定会先使用初始化列表初始化。
代码如下：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
- 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。
代码如下：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
3. explicit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。
代码如下：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#includeDate d1(2018)调用构造函数
d1 = 2019;
d1.Display();
在这里同样打印出了d1,而且d1的值被改成了2019，这就是单参构造函数的隐式转换。语法上的d1=2019是先构造，在拷贝构造:
Date tmp(2019);
Date d1(tmp);
所以我们明白，早期的编译器遇到Date d1 = 2019，那么先构造一个临时对象tmp，然后用临时对象拷贝构造d1；然而现在的编译器已经做了优化，当遇到Date d1 = 2019，会根据Date d1(2019)来，这就是隐式类型转换。
所以加了explicit关键字后将会禁止单参构造函数的隐式转换。
在C语言中我们早就讲到了隐式类型转换。
int c=10;
double d=1.11;
d=c
我们可以知道这里是double类型创建出一个临时变量接收c，把临时变量的值在给d。
二、static成员
1.static概念
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修饰的成员函数，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**。
2.static特性
- 静态成员在静态区存放，为所有类对象所共享，不属于某个具体的实例。
代码如下：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include 
- 静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字。
代码如下：
class Test
{
public:
private:
static int _n; //静态成员的声明
int a;
};
int Test::_n=10;
- 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。
静态成员变量是公有时候。
代码如下：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include 静态成员变量是私有时候。
代码如下：
#include - 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。、
代码如下
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include- 静态成员和类的普通成员一样，也有public、protected、private3种访问级别，也可以具有返回值。
【问题】
静态静态成员函数可以调用非静态成员函数吗？
不可以,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。
非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗？
可以，非静态成员函数和静态成员函数都在类中，在类中不受访问限定符的限制。
三、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。初始化是在初始化列表中初始化的。
代码如下：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include四、友元
友元分为： 友元函数和友元类。 友元提供了一种突破封装的方式，有时提供了便利。但是友元会增加耦合度，破坏了封装，所以友元不宜多用。
1.友元函数
问题：现在我们尝试去重载operator<<，然后发现我们没办法将operator<<重载成成员函数。 因为cout的输出流对象和隐含的this指针在抢占第一个参数的位置。this指针默认是第一个参数也就是左操作数了。 但是实际使用中cout需要是第一个形参对象，才能正常使用.
代码如下（示例）：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include所以我们要将operator<<重载成全局函数。但是这样的话，又会导致类外没办法访问成员，那么这里就需要友元来解决。operator>>同理。
友元函数可以直接访问类的私有成员，它是定义在类外部的普通函数，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。
代码如下：
#include说明:
- 友元函数可访问类的私有和保护成员，但不是类的成员函数。
- 友元函数不能用const修饰。
- 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。
- 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。
- 友元关系不能传递如果B是A的友元，C是B的友元，则不能说明C时A的友元。
代码如下：
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;
};
int main()
{
Date d;
d.SetTimeOfDate(2021,6,8);
return 0;
}
五、内部类
1.内部类概念
概念：如果一个类定义在另一个类的内部，这个内部类就叫做内部类。注意此时这个内部类是一个独立的类，它不属于外部类，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。
2.内部类特性
- 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
- 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。
- sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系
代码如下：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include 五、再次理解封装
C++是基于面向对象的程序，面向对象有三大特性即：封装、继承、多态。
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。
六、再次理解面向对象
总结
以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了类和对象的进一步的使用，而类提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。到这里，类和对象就结束，后面的文章才是重头戏。另外如果上述有任何问题，请懂哥指教，不过没关系，主要是自己能坚持，更希望有一起学习的同学可以帮我指正，但是如果可以请温柔一点跟我讲，爱与和平是永远的主题，爱各位了。
