C++ 类与对象 （三）

第二章 类与对象

---

目录

初始化列表

语法形式

注意事项

explicit关键字

隐式转换

用法

static成员

概念

特性

补充

友元

友元函数

友元类

内部类

匿名对象

---

初始化列表

---

为什么使用初始化列表？

        用赋值的方式初始化的缺点：

                1、无法给const修饰成员初始化。

                2、无法给引用成员初始化。

                3、无法给自定义成员初始化（该类没有默认构造函数）

语法形式

紧跟在构造函数之后，以 ; 开始   以 , 分割

private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;

    const int _n;  // 初始化列表的体现
public:
    /*Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1)
    {
        // 函数体内赋值
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;

    }*/
    Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1)
        // 初始化列表,
        :_year(year)
        ,_month(month)
        ,_day(day)  
         
        ,_n(1) // 初始化列表,可以理解为对象的成员变量的定义的地方
        // 初始化时的顺序与声明的顺序的有关
    {
        //_n = 1;  // 报错

    }

注意事项

• 初始化列表中的成员只能出现一次
• 初始化列表中的初始化顺序取决于类中的声明顺序
• 以下必须使用初始化列表进行初始化
  1. const 修饰
  2. 引用 类型
  3. 自定义类型 

建议：

        优先选择使用初始化列表

explicit关键字

---

常用于修饰默认构造函数，作用：阻止隐式转换

隐式转换

所谓隐式转换就算编译器在看到赋值双方类型不匹配时，会将创建一个同类型的临时变量，将 = y右边的值拷贝给临时变量，再拷贝给 = 左边的值，比如：

    int i = 1;
    double d = i; // 隐式转换 会产生中间的临时变量

用法

class Date {
private:
    int _year;

    const int _n = 30; // 给一个缺省值，如果构造函数给值了，使用构造函数的。
public:
public:
    explicit Date(int year = 0)
        :_year(year)
        , _n(20) // 初始化列表的体现
    {
        //_n = 40; // 因为是const不能被修改，报错
    }
    void print()
    {
        cout << _n;
    }
};
int main() {
    Date d1;
    // 相当于构造出 tmp(2) 再用tmp拷贝构造d2(tmp)
    /*Date d2 = 2 ; */ // 构造器加上 explicit  关键字， 就无法隐式转换
    // 拓展：如果有多个参数时，可以用大括号
    /*Date d3 = {2,3} ;*/

static成员

---

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

特性

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

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

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

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

// 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数,反之不行
class A 
{
public:
	A() { ++_scount; }
	A(const A& t) { ++_scount; }
	static int GetACount() {  return _scount; }  // 静态成员函数,没有this指针

private:
	int a;
	static int _scount ; // 这里声明 ， 属于这个类的所有对象，和这个类
};

int A::_scount = 0; // 这里定义

void TestA(){
	cout << A::GetACount() << endl;
	A a1, a2;
	A a3(a1);
	cout << A::GetACount() << endl;
}

int main() {
	TestA();
	return 0;
}

补充

通过创建空指针可以访问public中的_scount

友元

---

友元分为：友元函数和友元类

友元函数

重载operator<<时，发现将operator<<重载成成员函数时。因为cout的输出流对象和隐含的this指针会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。

// d << cout;   只能这样用，就很low

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。operator>>同理

class Date {
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
public:
    friend ostream&  operator<<(ostream& out, const Date& d);  // 友元声明
    friend istream& operator>>(istream& input, Date& d);
    Date(int year = 0 , int month = 1, int day = 1)
        : _year(year)
        ,_month(month)
        ,_day(day) 
    {
    }

    // 这样不好
    // d << cout;只能这样用，
    /*void operator<<(ostream& out) {
        out << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
    }*/
};

// cout -> ostream
// cin -> istream

//  使用这个返回值 就可以使用 cout << d << d2;连续输出
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d) {
    out << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl; // 友元使用后就可以访问
    return out; 
}


istream& operator>>(istream& input, Date& d) {
    input >> d._year >> d._month >> d._day;
    return input;
}

int main() {
    Date d;
    
    /*d << cout;*/
    /*cout << d;
    int i = 0;
    cout << i;*/

    cin >> d;
    cout << d;
    return 0;
}

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。

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原理相同

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。

友元关系是单向的，不具有交换性。

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时A的友元。

友元关系不能继承。

class Time
{
    friend class Date; // 友元类的声明
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;
};

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。

其实可以理解成：这个内部类是被外面的这个类藏起来。

注意：内部类就是外部类的友元类，根据友元类的定义，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：

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
{
private:
    static int k;
    int h;
public:
    class B // B天生就是A的友元
    {
    public:
        void foo(const A& a)
        {
            cout << k << endl;//OK
            cout << a.h << endl;//OK
        }
    };
};
int A::k = 1;
int main()
{
    A::B b; // 需要通过A才能访问到B
    b.foo(A());
    return 0;
}

匿名对象

---

没有对象名的对象，

Date();   // 类名加括号

匿名对象的特点是它的生命周期只有这一行，这一行结束后，便会调用析构函数。

匿名对象的用处：在某些使用场景下可以简化代码。