【C++初阶4-类和对象下】嗯...这样对劲多了

前言

博主水平有限，不足之处如能斧正，感激不尽！

通过前两篇类和对象的讲解，我们对类和对象有了大概的认识，此篇主要是补充类和对象的其他语法，主要有：

• 构造函数相关
  • 初始化列表
  • explicit关键字
• static成员
• const成员函数
• 友元
  • 友元函数
  • 友元类
• 内部类
• 匿名对象

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一、构造函数相关

我们提过，构造函数体内对属性的“初始化”实际上是赋值，到了函数体内，属性已经定义好了。那我们怎么能给属性真正初始化呢？

这就需要用到初始化列表。

初始化列表

是什么

初始化列表是对象的属性定义的地方。

为什么

某些属性必须初始化，而不是定义后赋初值。

如

• 没有默认构造的自定义类型（需要传参构造）
• const常量
• 引用

特性

• 无论有没有显式写出初始化列表，调用构造函数的时候都会走一遍初始化列表
• 初始化的顺序是按照成员声明的顺序，不是按照写在初始化列表里的顺序

怎么用

className(datatype mem1, datatype mem2):_mem1(mem1),_mem2(mem2)
{}

函数体前，用冒号开头，通过括号给成员初始化，成员的初始化用逗号隔开。

class B
{
public:
	B(int b)
	{
		_b = b;
	}
private:
	int _b;
};

class A
{
public:
	A(const int a1, int& a2, int b):_a1(a1), _a2(a2), _bb(b)
	{}

private:
	const int _a1;
	int& _a2;
	B _bb;
};

int main()
{
	int a1 = 10;
	int a2 = 20;
	int b = 30;

	A aa(a1, a2, b);
	return 0;
}

如果不适用初始化列表初始化：

建议

尽量都用初始化列表来初始化：用了一定没问题，不用可能有问题。

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explicit关键字

单参构造在类型合适的时候，会被赋值运算符重载触发 类型转换 的功能。

听着很抽象，结合explicit来理解。

是什么

explicit 是用来 禁用函数自动类型转换 的关键字

为什么

有时我们不想要这样触发的类型转换

怎么用

explicit A()
{
	//...
}

接下来就看看，有无explicit修饰的构造有什么区别。

class A1
{
public:
    explicit A1(int a):_a(a)
    {}
private:
    int _a;
};

class A2
{
public:
    explicit A2(int a):_a(a)
    {}
private:
    int _a;
};

int main()
{
    //单参构造函数，用函数调用触发，不会发生类型转换
    A1 aa1(10);
    
    //单参数构造函数，用赋值运算符重载触发，会发生类型转换
    A2 aa2 = 20;//error:No viable conversion from 'int' to 'A2'

    return 0;
}

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二、static成员

是什么

和整个类深度绑定的成员。

为什么

有些成员，需要能够被同类的所有对象访问。

特性

static成员：

• 和整个类深度绑定，不属于任何一个对象
• 受到访问限定符的限制

static成员变量

• 类内声明，类外定义初始化
• 在对象生成之前生成

static成员函数

• 指定类域即可调用
• 没有this指针（只能访问静态的成员）

怎么用

1. static成员变量：类内声明，类外定义初始化

class A
{
public:
    A()
    {
        //...
        cnt++;
    }
    
    A(const A& aa2)
    {
        //...
        cnt++;
    }
    
    void Printcnt()
    {
        cout << cnt << endl;
    }
private:
    int _mem = 0;
    
    //计算调用了几次构造和拷贝构造
    static int cnt;
};

int A::cnt = 0;

A test(A aa)
{
    return aa;
}

int main()
{
    A aa1;
    A aa2(aa1);
    test(aa1);
    
    aa1.Printcnt();
    return 0;
}

:4

2. static成员函数

class A
{
public:
    static void Print()
    {
        cout << "className: A" << endl;
    }
private:
    int _mem = 0;
};

int main()
{
    A aa1;
    A aa2;
    A aa3;
    
    aa1.Print();
    aa2.Print();
    aa3.Print();
    
    return 0;
}

:className: A
className: A
className: A

问

【静态成员函数可以调用非静态成员函数吗？】

：不可以，没有this指针，非静态成员函数的第一个this形参接收不到。

【非静态成员函数可以调用静态成员函数吗？】

可以，静态成员函数属于整个类，类外指定类域即可调用，类内的成员函数更是可以直接调用。

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三、const成员函数

是什么

this指针具有常性的成员函数。

为什么

带上const对象一起玩。

默认情况下，this的类型是 classname* const，尽管它是隐式传递的，也还是要遵循初始化规则，这也代表，当对象为常量对象,this指针传参会不匹配：

const classname* const 传给 classname* const

所以引入了const成员函数，
来声明此函数的this是const className* const。

怎么用

void Print() const
{
	//...
}

放在参数列表后面，表示此成员函数的this指针为 const className* const this。

有什么用

• 提高传参灵活性
• 保护不用改变的对象

建议

不用改变对象的函数全声明成const成员函数。

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四、友元

友元函数

有些时候，我们实现函数时，需要在类外访问类内的私有成员，但是又不想通过成员函数的形式，就有了友元。

是什么

是对非成员函数对类成员的访问权限的声明（声明后可以访问类内成员）。

虽然是满足了需要，但是这也破坏了类的封装，尽量少用。

为什么

有时需要允许特定的函数访问私有成员。

特性

• 仅仅声明了函数对类的访问权限，不声明具体函数
• 只有类的访问权限，不是类的成员函数（没有this）
• 定义在类内哪里都行

怎么用

class A
{
public:
    friend void PrintMem(A& aa);
private:
    int _mem = 0;
};

void PrintMem(A& aa)
{
    cout << aa._mem << endl;
}

int main(int argc, const char * argv[])
{
    A aa;
    PrintMem(aa);
    
    return 0;
}

:0

下图就印证了：友元函数的声明仅仅是声明了“函数的访问权限”，而非“对函数本身的声明”。

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友元类

基本和友元函数一样。

特性

• 能直接访问外部类的static成员
• 友元关系是单向的
• 友元关系不能传递
• 友元关系不能继承（后面讲）
• 定义类内在哪里都行

class A
{
public:
    friend class B;
private:
    int _mem = 10;
};

class B
{
public:
    void PrintA()
    {
        cout << _aa._mem << endl;
    }
private:
    int _mem = 0;
    A _aa;
};

int main(int argc, const char * argv[])
{
    B bb;
    bb.PrintA();
    
    return 0;
}

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五、内部类

是什么

类中类，但它是独立的类。

特性

• 内部类是外部类的友元类
• 外部类不是内部类的友元类
• sizeof（外部类）就是外部类的大小，不包括内部类的大小
• 内部类定义在哪里都可以，但要指定类域

怎么用

class A
{
public:
    class B
    {
    public:
        void Print(A& aa)
        {
            cout << "内部类B访问外部类A的static成员：" << _a1 << endl;
            cout << "内部类B访问外部类A的普通成员：" << aa._a2 << endl;
        }
    private:
        int _b = 30;
    };
    
private:
    static int _a1;
    int _a2 = 20;
};

int A::_a1 = 10;

int main()
{
    A aa;
    A::B bb;
    bb.Print(aa);
    
    return 0;
}

:内部类B访问外部类A的static成员：10
内部类B访问外部类A的普通成员：20

建议

破坏封装，尽量少用。

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六、匿名对象

是什么

没有名字，只在当前行生效（下一行前自动调用析构）的对象。

为什么

有时候，我们实例化一个对象仅仅只是为了调用它的函数或其他简单的操作，这时候要实例化出一个普通对象，用完还要等到出生命周期才调用析构——不如弄个临时的用用。

怎么用

class A
{
public:
    void Print()
    {
        cout << _aa << endl;
    }
    
    ~A()
    {
        cout << "~A()" << endl;
    }
private:
    int _aa;
};

int main()
{
    A().Print();
    cout << "------------" << endl;
    
    return 0;
}

:10
~A()
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今天的分享就到这里啦

这里是培根的blog，期待与你共同进步！

下期见～