类与对象整理（下）
目录
1. 深入构造函数
1 ）构造函数体赋值
2） 初始化列表
3 ）explicit关键字
2. Static成员
1 ）概念
2） 特性
3. 友元
1 ）友元函数
2 ）友元类
4. 内部类
5.匿名对象
1）概念
2）生命周期
6.拷贝对象时的一些编译器优化
1. 深入构造函数
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。
虽然上述构造函数调用之后，对象中已经有了一个初始值，但是不能将其称为对对象中成员变量
的初始化，构造函数体中的语句只能将其称为赋初值，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。
而成员变量的初始化是通过初始化列表完成的。
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 Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};【注意】
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)
2. 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(且该类没有默认构造函数时)
class A
{
public:
A(int a)
:_a(a)
{}
private:
int _a;
};
class B
{
public:
B(int a, int ref)
:_aobj(a)
, _ref(ref)
, _n(10)
{}
private:
A _aobj; // 没有默认构造函数 ，如果不指定初始化，系统自动调用默认构造函数将报错：找不到合适的默认构造函数
int& _ref; // 引用 因为引用定义时必须初始化
const int _n; // const 因为const类的变量定义时必须初始化它是谁的别名
};3. 尽量使用初始化列表初始化，因为不管你是否写了初始化列表，系统对自定义对象初始化都是固定走的初始化列表。
4. 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，与其写在初始化列表中的先后
次序无关。
3 ）explicit关键字
构造函数不仅可以构造和初始化对象，对于单个参数或者除第一个参数无默认值其余均有默认值
的构造函数，还具有类型转换的作用。
上述代码可读性不是很好，用explicit修饰构造函数，可以禁止构造函数的隐式转换，这样的代码将会报错。
拓展：c++11里面支持超过一个参数时也可以使用类型转换来赋值，格式为{参数1，参数2，……}。c++98里只支持一个参数进行类型转换赋值。
2. Static成员
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。static成员属于所有对象共有的，属于整个类。静态成员变量一定是在类外进行初始化的。
练习题：实现一个类，计算程序中创建出了多少个类对象。
class A
{
public:
A() { ++_scount; }
A(const A& t) { ++_scount; }
~A() { --_scount; }
static int GetACount() { return _scount; }
private:
static int _scount;
};
int A::_scount = 0;
void TestA()
{
cout << A::GetACount() << endl;
A a1, a2;
A a3(a1);
cout << A::GetACount() << endl;
}2） 特性
1. 静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象，存放在静态区
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
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. 静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制
【问题】
1. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗？
2. 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗？
3. 友元
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。
友元分为：友元函数和友元类
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。
问题：现在尝试去重载operator<<，然后发现没办法将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。所以要将operator<<重载成
全局函数。但又会导致类外没办法访问成员，此时就需要友元来解决。
class Date
{
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
: _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;
}注意：
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，它不是类成员函数没有this指针。
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原理相同。
2 ）友元类
如果声明了友元类，友元类的所有成员函数都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。比如下面的Time类和Date类，在Time类中声明Date类为其友元类，那么可以在Date类中的所有函数都是Time类的友元函数。
友元关系是单向的，不具有交换性。
比如下面的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C是B的友元， B是A的友元，则不能说明C是A的友元。
友元关系不能继承
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 = 0, int minute = 0, int second = 0)
: _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;
};
4. 内部类
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。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访问内部类的成员。内部类会受类域的限制。
注意：内部类就是外部类的友元类，参见友元类的定义，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。外部类对内部类没有任何优越的访问权限。(可以class::staticvar class.commonvar 来访问)
特性：
1. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
2. 注意内部类可以直接访问外部类中的static成员，不需要外部类的对象/类名。
3. sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系。
5.匿名对象
1）概念
匿名对象（也称临时对象），一般系统自动生成的，如你的函数返回一个对象，这个对象在返回时会先生成一个临时对象，再类型转换时也会先产生临时对象。我们也可以主动生成匿名对象。
class a{
……
};
A aa1(); //报错
// 不能这么定义对象，因为编译器无法识别它是一个函数声明，还是对象定义。
A();
// 但是我们可以这么定义对象，此时该对象没有名字，叫匿名对象，特点是不用取名字，
// 匿名对象使用场景
A fun
{
A ret(1);
return ret;
//等价于 return A(1); 此时返回匿名对象
}2）生命周期
一般来说，它的生命周期只有定义的那一行，执行到下一行他就会自动调用析构函数。
但是当有引用指向该匿名对象时，编译器会保留该匿名对象，此时生命周期随着该引用的结束而结束。
class A{
……}
A& pa=A(1);
//pa是匿名对象别名，此时匿名对象不会只有一行的生命周期，因为pa会对其修改等
6.拷贝对象时的一些编译器优化
以类A为例：
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "A(int a)" << endl;
}
A(const A& aa)
:_a(aa._a)
{
cout << "A(const A& aa)" << endl;
}
A& operator=(const A& aa)
{
cout << "A& operator=(const A& aa)" << endl;
if (this != &aa)
{
_a = aa._a;
}
return *this;
}
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
private:
int _a;
};第一类：构造+拷贝构造->优化为直接构造
第二类：连续的拷贝构造+拷贝构造->优化为直接构造
第三类：构造+两次拷贝构造->优化为直接构造
注：拷贝构造再赋值重载不能优化
对象返回总结:
1、接收返回值对象，尽量使用拷贝构造方式接收，不要使用赋值接收
2、函数中返回对象时，尽量返回匿名对象。
函数传参总结:
尽量使用const &传参