【C++】类和对象（3）

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一、初始化列表

首先我们先回顾一下构造函数，对象的初始化由构造函数来完成，我们可以在构造函数的函数体内对对象的成员变量进行赋值，但这就有一个问题，如下：

答案：显然不是，因为变量只能定义一次。

也就是说，构造函数的函数体内部并不是初始化的地方（定义的地方），而是赋值的地方。那这些成员变量定义的地方在哪里呢？在初始化列表中。

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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。

初始化列表有以下特性：

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)。 意思是：即使你没有写初始化列表，每个成员变量还是会走一遍初始化列表，你写了初始化列表，每个成员变量你也只能写一次。
   
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(且该类没有合适的默认构造函数）
   

c++11可以给成员变量缺省值，这里的缺省值实际上是提供给了初始化列表。

3. 初始化列表的初始化顺序与成员变量的声明顺序一致。因此一定要注意初始化列表是初始化顺序，最好代码的顺序与成员变量的声明顺序一致。
   

因此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。（当然这并不代表构造函数的函数体没有用了）

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二、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

按语法来说是：(int)2 先进行构造产生一个 (A)的临时对象，然后再将(A)临时对象拷贝构造给a2
但是一般情况下：在同一个表达式里面，连续的构造，编译器都会优化为 直接使用2来构造,相当于a1的那种方式。
验证如下：

那有人就问了，有没有这种可能性：不存在隐式类型转换，编译器也没有进行优化，不管哪种情况都是直接用进行了拷贝构造。一样可以进行验证：

那这有什么用呢？
传参可以像这样传：

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那如果我不允许这种转换发生呢，可以使用explicit关键字。

此时就不允许从 (int) 转换到 A了

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三、static成员

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。

static成员的特性：

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,故下面的A类大小为4

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，即静态成员变量不会走初始化列表。
   

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,因为没有this指针，所以可以像这样调用A::fun()
   

5. 静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制

6. 非静态成员函数可以调用静态成员函数，静态成员函数不可以调用非静态成员函数
   
   思考题：如何构造一个类，使其对象只能在栈、堆上创建？
   
   操作如下：
   

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牛客网：计算1+2+3+……+n

class Sum {
public:
    Sum() {
        sum += i;
        i++;
    }
    static int GetSum() {
        return sum;
    }
private:
    static int sum;
    static int i;
};
int Sum::sum = 0;
int Sum::i = 1;
class Solution {
public:
    int Sum_Solution(int n) {
        Sum a[n];
        return Sum::GetSum();
    }
};

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四、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

4.1 友元函数

友元函数的特性：

1. 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

2. 友元函数不能用const修饰：这里的const修饰指的是在后面加constvoid func() const {}

3. 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
   

4. 一个函数可以是多个类的友元函数

5. 友元函数的调用与普通函数的调用原理相同

4.2 友元类

友元类的特性：

1. 友元关系是单向的，不具有交换性。
   比如A类和B类，在A类中声明B类为其友元类，那么可以在B类中直接访问A类的私有成员变量，但想在A类中访问B类中私有的成员变量则不行。
2. 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。
3. 友元关系不能继承
   

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五、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。外部类对内部类没有任何优越的访问权限。

内部类的特征：

1. 内部类受访问限定符的限制
   
2. 内部类天生是外部类的友元类
   

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六、匿名对象

匿名对象就是没有名字的对象
匿名对象的特性：

1. 它的生命周期就在当前行
   
2. 匿名对象具有常性
   

小提一句：const引用会延长匿名对象的生命周期

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七、编译器的优化

在第二节explicit关键字中提到，在连续的两次构造/拷贝构造，编译器会优化为一次构造/拷贝构造

像下面这样写成两行， 就不会优化。

因此尽量写成一行，从而让编译器能够实现优化。