C++类和对象（下部曲）
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
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
初始化列表是每个成员定义的地方
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：因为引用必须初始化，那就需要在定义时初始化
const成员变量：const成员不能被修改，在定义的时候就要给值，否则就不能给值了
自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)：
3 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
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与初始化对象，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
1. 单参构造函数，没有使用explicit修饰，具有类型转换作用
explicit修饰构造函数，禁止类型转换
2. 虽然有多个参数，但是创建对象时只有第一个参数没有默认值，那么若没有使用explicit修饰， 具有类型转换作用
class Date
{
public:
Date(int year, int month = 1, int day = 1)
:_year(year)
,_month(month)
,_day(day)
{
}
Date& operator=(const Date& d)//赋值重载-可以不写，默认生成够用
{
if (this != &d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
return *this;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d(2);
d = 2023;//发生类型转换
return 0;
}用整型2023去赋值给日期类对象，实际上会用2023去构造一个临时对象，再用这个临时对象去赋值日期类对象
但若用explicit修饰构造函数后，禁止了类型转换，会报错
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。静态成员变量一定要在类外进行初始化
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
累积创建了多少个对象：调用构造函数的次数+调用拷贝构造函数的次数
正在使用的还有多少个对象：调用构造函数的次数+调用拷贝构造函数的次数-调用析构函数的次数
对象创建会自动调用构造函数，若是对象是用已存在对象初始化地创建，那就会自动调用拷贝构造函数，对象生命周期结束了会自动调用析构函数，所以以上两种问题可以通过统计构造函数、拷贝构造函数、析构函数的调用次数轻松解决
class A
{
public:
A()
{
n++;
m++;
}
A(const A& a)
{
n++;
m++;
}
~A()
{
m--;
}
static int GetN()//没有了this指针，在类外可以用类名：：函数名直接调用，不用通过对象.函数名调用
{
return n;
}
static int GetM()//没有了this指针
{
return m;
}
private:
static int n;//累计创建的对象 静态成员变量属于所有A对象，属于整个类
static int m;//正在使用的对象
};
int A::n = 0;//在类外定义
int A::m = 0;
int main()
{
A a1;
A a2;
A a3(a1);
A();//匿名对象，生命周期只在这一行
cout << A::GetN() <<" "<
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
在实际中若要重载operator<<，但是我们会发现没办法将operator<<重载成成员函数，因为ostream类型的对象要是第一个参数，但是在类的成员函数中，第一个参数是this指针，要是硬重载成为成员函数也是ok的，但是使用起来会非常别扭，比如：
class A
{
public:
ostream& operator<<(ostream &out)
{
out << _a << endl;
return out;
}
private:
int _a=0;
};
int main()
{
A a;
a << cout;
return 0;
}
是可以运行起来的，但是使用很别扭，所以我们要将operator<<重载成全局函数，这样两个参数的位置就可以由我们来分配了，但又会导致类外没办法访问成员，此时就需要友元来解决
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 A
{
friend ostream& operator<<(ostream& out, const A& a);
friend istream& operator>>(istream& in, A& a);
private:
int _a=0;
};
int main()
{
A a;
cin >> a;
cout << a << endl;
return 0;
}
istream& operator>>(istream& in, A& a)
{
in >> a._a;
return in;
}
ostream& operator<<(ostream& out,const A&a)
{
out << a._a << endl;
return out;
}
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，因为没有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
1 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私有成员
2 友元关系是单向的，不具有交换性
比如现在有Time类和Date类，在Time类中声明Date类为其友元类，那么可以在Date类中可以直接
访问Time类的私有成员变量，但不可以在Time类中访问Date类中私有成员变量
3 友元关系不能传递
如果C是B的友元， B是A的友元，不能说明C是A的友元
4 友元关系不能继承
class Time
{
friend class Date;
public:
Time(int hour = 1, int minute = 1, int second = 1)
:_hour(hour)
,_minute(minute)
,_second(second)
{
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
public:
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
:_year(year)
,_month(month)
,_day(day)
{
}
void TimeSet(int hour, int minute, int second)
{
_t._hour = hour;//直接访问Time类的私有成员
_t._minute = minute;
_t._second = second;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};3 内部类
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。外部类对内部类没有任何优越
的访问权限
内部类就是外部类的友元类
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
class A
{
public:
class B//B天生就是A的友元
{
public:
void Print(const A&a)
{
cout << i << endl;
cout << a._m << endl;
}
};
private:
static int i;
int _m = 3;
};
int A::i = 4;
int main()
{
A::B b;
b.Print(A());
return 0;
}匿名对象
匿名对象的生命周期只有一行
匿名对象这样定义：
class A
{
private:
int _a;
};
int main()
{
A();//匿名对象
return 0;
}平常我们要调用类的成员函数，需要先写一行创建类对象，然后再写一行用对象去调用
class A
{
public:
void Print()
{
cout << _a << endl;
}
private:
int _a = 9;
};
int main()
{
A a;
a.Print();
return 0;
}此时匿名对象的作用就体现出来了：
class A
{
public:
void Print()
{
cout << _a << endl;
}
private:
int _a = 9;
};
int main()
{
A().Print();
return 0;
}
拷贝对象时的一些编译器优化
在传参和传返回值的过程中，一般编译器会做一些优化，以减少对象的拷贝
以下面代码为示例：
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "A(int a = 0)" << endl;
}
A(const A& a)
{
_a = a._a;
cout << "A(const A& a)" << endl;
}
A& operator=(const A& a)
{
cout << "A& operator=(const A& a)" << endl;
if (this != &a)
{
_a = a._a;
}
return *this;
}
~A()
{
cout << "~A()"<1 传值传参
int main()
{
// 传值传参
A aa1;//调用构造函数
f1(aa1);//传值传参，调用拷贝构造（用已存在的对象去初始化地创建新对象）
return 0;
}
2 传值返回
A f2()
{
A aa;//调用构造函数
return aa;//aa作为局部变量出了函数作用域就销毁了，那么会生成一个临时变量（用aa去拷贝构造生成），返回的不是aa，是临时对象
}int main()
{
// 传值返回
f2();
return 0;
}
3 隐式类型
void f1(A aa)
{
}int main()
{
// 隐式类型，连续构造+拷贝构造->优化为直接构造
f1(1);
return 0;
}
用整型1给A类对象aa传参，会发生隐式类型转换：
首先，会生成一个临时对象（用1去构造这个临时对象）
其次，用这个临时对象去拷贝构造aa
连续的步骤是：构造+拷贝构造
连续的构造，编译器会优化，直接合并成一步：构造
4 表达式传参
void f1(A aa)
{
}int main()
{
// 一个表达式中，连续构造+拷贝构造->优化为一个构造
f1(A(2));
return 0;
}用匿名对象给A类对象aa传参：
首先，对匿名对象调用构造函数，初始化为2
其次，用匿名对象拷贝构造生成对象aa
连续的步骤：构造+拷贝构造
编译器做优化：直接合并为调用一次构造
5
A f2()
{
A aa;//调用构造函数
return aa;//aa作为局部变量出了函数作用域就销毁了，那么会生成一个临时变量（用aa去拷贝构造生成），返回的不是aa，是临时对象
}
int main()
{
// 一个表达式中，连续拷贝构造+拷贝构造->优化一个拷贝构造
A aa2 = f2();
return 0;
}1 调用f2函数，首先创建对象aa，调用了构造函数
2 f2调用结束，要返回aa对象，要生成一个临时对象，用aa拷贝构造生成
3 临时对象带回返回值，临时对象拷贝构造对象aa2
连续的步骤：步骤2+3 即拷贝构造+拷贝构造
编译器优化：直接合并为调用一次拷贝构造
在aa销毁前，用aa拷贝构造aa2
6
A f2()
{
A aa;//调用构造函数
return aa;//aa作为局部变量出了函数作用域就销毁了，那么会生成一个临时变量（用aa去拷贝构造生成），返回的不是aa，是临时对象
}int main()
{
A aa1;
// 一个表达式中，连续拷贝构造+赋值重载->无法优化
aa1 = f2();
return 0;
}1 创建aa2，调用构造
2 调用f2函数，创建aa，调用析构
3 返回局部变量aa，先生成临时变量，aa拷贝构造临时对象
4 临时对象赋值给对象aa1
连续步骤：3+4 即拷贝构造+赋值重载
由于不属于一个派系，所以编译器无法优化
7
int main()
{
A aa2 = 1;//类型转换
return 0;
}首先会用1去构造一个临时对象，再用这个临时对象去拷贝构造aa2
连续的构造+拷贝构造，编译器直接优化成：构造
8
nt main()
{
A aa3 = A(2);
return 0;
}首先用2去构造匿名对象，然后用它去拷贝构造aa3
连续的构造+拷贝构造，编译器直接优化为：构造
然后再调用析构函数，析构aa3对象