C++学习_初阶（四）——类与对象（下）
目录
- 1. 进一步理解构造函数
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- 1.1 构造函数体赋值
- 1.2 初始化列表
- 1.3 explicit关键字
- 2. static成员
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- 2.1 概念
- 2.2 特性
- 2.3 总结
- 3. C++11 的成员初始化。
- 4. 友元
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- 4.1 友元函数
- 4.2 友元类
- 5.内部类
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- 5.1概念及特性
1. 进一步理解构造函数
1.1 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。
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。
1.2 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。
class Test
{
public:
Test():b(2), a(1), c(3)
{
cout << "Test::Test()" << endl;
}
private:
A a;
B b;
C c;
};
- 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)
class A
{
public:
A(int a)
{}
private:
int m_aa
};
class Test
{
public:
Test(int b)
:m_a(0)
,m_b(b)
,m_c(0)
,m_aa(0)
{}
private:
int m_a;
int& m_b;
int const m_c;
A m_aa;
};
-
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。
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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
class A
{
public:
A(int a)
:_a1(a)
,_a2(_a1)
{}
void Print() {
cout<<_a1<<" "<<_a2<<endl;
}
private:
int _a2;
int _a1;
}
int main() {
A aa(1);
aa.Print();
}
A. 输出1
B.程序崩溃
C.编译不通过
D.输出1随机值（√）
由于在类的声明中次序是
所以编译器会先初始化a2,而a2需要a1，但是此时a1还没有初始化，是一个随机值，所以此时的a2是一个随机值。
1.3 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。
class Test
{
public:
//构造对象
//初始化对象
//类型转换
//显示,只能用在构造函数前面
explicit Test(int data = 0)
{
m_data = data;
}
Test(const Test& t)
{
m_data = t.m_data;
}
Test& operator=(const Test& t)
{
if (this != &t)
{
m_data = t.m_data;
}
return *this;
}
~Test()
{}
public:
Test* operator&()
{
return this;
}
const Test* operator&(int) const
{
return this;
}
public:
//类型的强制转换
operator int()
{
return m_data;
}
private:
int m_data;
};
void main()
{
Test t1;
t1 =(Test)200;
int value = (int)t1;
}
2. static成员
2.1 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
面试题：实现一个类，计算中程序中创建出了多少个类对象。
2.2 特性
全局共享、程序运行钱初始化加载~~
- 静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的实例
- 静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字
- 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
- 静态成员函数没有隐藏的this指针，不能访问任何非静态成员
- 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】 - 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗？
- 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗？
2.3 总结
static成员不论是变量或者函数，不属于任何一个对象的，但是可以被所有对象共享，它的归属权属于整个类的，这个类可以产生很多对象，这些对象都可以共享这些静态成员，但是它不属于任何一个成员。
3. C++11 的成员初始化。
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 B
{
public:
B(int b = 0)
:_b(b)
{}
int _b;
};
class A
{
public:
void Print()
{
cout << a << endl;
cout << b._b<< endl;
cout << p << endl;
}
private:
// 非静态成员变量，可以在成员声明时给缺省值。
int a = 10;
B b = 20;
int* p = (int*)malloc(4);
static int n;
};
int A::n = 10;
int main()
{
A a;
a.Print();
return 0;
}
4. 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。
4.1 友元函数
- 问题：是否可以将operator<<重载成成员函数？
- 答案：可以的。
但是我们发现将operator<<重载成成员函数之后， 我们只能通过对象来操作成员函数。（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。）所以输出的时候就不向以前一样cout<<…这种的。只能通过t<<…。
所以从语法角度上operator<<可以重载为类的成员变量，但是从使用角度来说，我们不建议将其重载为类的成员函数。更建议写为友元函数。operator>>同理。 - 只有声明为友元函数我们才能对它的第一个参数操作。因为类的成员函数默认第一个是this指针了。
#include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
class Date
{
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
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<<d._year<<"-"<<d._month<<"-"<<d._day;
return _cout;
}
istream& operator>>(istream& _cin, Date& d)
{
_cin>>d._year;
_cin>>d._month;
_cin>>d._day;
return _cin;
}
int main()
{
Date d;
cin>>d;
cout<<d<<endl;
return 0;
}
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
4.2 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。
#include-
友元关系是单向的，不具有交换性。
-
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。
5.内部类
5.1概念及特性
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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。 -
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。