【C++】类和对象（下篇）
这里是目录
- 构造函数（续）
-
- 构造函数体赋值
- 初始化列表
- explicit关键字
-
- 隐式类型转换
- static成员
- 友元
-
- 友元函数
- 友元类
- 内部类
- 匿名对象
-
-
- 匿名对象的作用
- const引用匿名对象
-
构造函数（续）
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
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
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 A
{
public:
A(int a)
:_a(a)
{}
private:
int _a;
};
class B
{
public:
//初始化列表：对象的成员定义的位置
B(int a, int& ref)
:_aobj(a)
,_ref(ref)
,_n(10)
{}
private:
//声明
A _aobj; // 没有默认构造函数
//特征：必须在定义的时候初始化
int& _ref; // 引用
const int _n; // const
};
int main()
{
int x = 20;
B b1(10,x);
return 0;
}
注意：
每个成员变量在初始化列表中最多只能出现一次(初始化只能初始化一次)
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）
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
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
class A
{
public:
A(int a)
:_a1(a)
,_a2(_a1)
{}
void Print() {
cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
}
private:
int _a2;
int _a1;
};
int main()
{
A a(1);
a.Print();
return 0;
}
运行结果：
这里的声明顺序是a2 - a1所以在初始化的时候就是先初始化a2（随机值）再初始化a1
建议声明的顺序和定义的顺序保持一致，可以减少错误的发生
explicit关键字
隐式类型转换
class A
{
public:
A(int a)
:_a(a)
{}
private:
int _a;
};
int main()
{
A a1(1);
A a2 = 2;//隐式类型转换，一个整型转换成自定义类型
//2构造一个A的临时对象，临时对象再拷贝构造a2 -->优化为用2直接构造
//临时对象具有常性，需要加const
const A& a3 = 3;//这里也会发生隐式类型转换
return 0;
}
那如果我们不希望发生转换该怎么处理
那么就可以加上 explicit
class A
{
public:
explicit A(int a)
:_a(a)
{}
private:
int _a;
};
int main()
{
A a1(1);
A a2 = 2;//隐式类型转换，一个整型转换成自定义类型
//2构造一个A的临时对象，临时对象再拷贝构造a2 -->优化为用2直接构造
//临时对象具有常性，需要加const
const A& a3 = 3;//这里也会发生隐式类型转换
return 0;
}
加上了 explicit就无法发生隐式转换因此这段代码就会报错
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
class A
{
public:
A()
{
}
A(const A& t)
{
}
~A()
{
}
private:
};
我们想知道当前还有多少个A对象正在使用该怎么办？
我们可以使用全局变量进行统计，构造一次加一，析构一次减一
int _count = 0;
class A
{
public:
A()
{
++_count;
}
A(const A& t)
{
++_count;
}
~A()
{
--_count;
}
private:
};
int main()
{
//全局变量的劣势 - 任何地方都可以随意改变
_count++;
return 0;
}
但是全局变量有一个劣势，就是任何地方都可以对他进行修改，这样的数据就会非常不安全
那么我们就可以把我们的数据封装在类里面
class A
{
public:
A()
//不能这样定义，因为他不是属于某个对象的成员，他是属于全局的
//:_count(0);
{
++_count;
}
A(const A& t)
{
++_count;
}
~A()
{
--_count;
}
//因为是私有的数据，所以需要一个共有的成员函数来访问
//静态成员函数 - 特点：没有this指针，指定类域和访问限定符就可以访问
//静态成员变量和静态成员函数一般是配套出现的
static int GetCount()
{
return _count;
}
private:
//成员变量 - 存储在对象里面
int _a = 1;
int _b = 2;
//静态成员变量 - 存储在静态区
//同理这里也是声明，也是需要在类外面定义
static int _count;
//区别：成员变量 - 属于每一个类对象
//静态成员变量 - 属于类，属于类的每个对象共享
};
//全局位置，类外面定义(可以突破一次私有）
int A::_count = 0;
void Func()
{
static A a2;
cout << __LINE__ << "-" << A::GetCount() << endl;
}
int main()
{
A a1;
cout << __LINE__ << "-" << A::GetCount() << endl;
Func();
Func();
return 0;
}
__LINE__显示当前行数
运行效果：
- 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
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
友元函数
class Date
{
//友元函数声明
//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
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;
//可以直接访问私有
cin >> d;
cout << d << endl;
return 0;
}
运行效果：
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
class Time
{
//声明Date类为Time的友元类，在Date类中就直接访问Time类中的私有成员变量
friend class Date;
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;
}
void Print()
{
cout << _t._hour << "-" << _t._minute << "-" << _t._second << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
//可以在Date类中直接访问Time类的私有成员变量
//但在Time类中访问Date类中私有的成员变量则不行
Date d1;
//通过Date类设置Time类的私有成员
d1.SetTimeOfDate(22, 30, 10);
//通过Date类访问Time类的私有成员
d1.Print();
return 0;
}
运行效果：
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
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
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， 内部类可以是公有、私有、保护
class A
{
private:
static int k;
int h;
public:
class B //内部类是外部类的友元
{
public:
private:
int b;
};
};
int A::k = 1;
int main()
{
cout << sizeof(A) << endl;
return 0;
}
运行结果：
从结果可以看到B类虽然定义在了A类里面，但是B类并不占用空间
内部类是外部类的友元，所以我们可以通过B类访问A类的成员
class A
{
private:
static int _k;
int _h = 20;
public:
class B //内部类是外部类的友元 - B可以访问A，A不能访问B
{
public:
void Print(const A& a)
{
cout << a._k << endl;//OK
//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
cout << _k << endl;//OK
cout << a._h << endl;//OK
cout << _b << endl;
}
private:
int _b = 30;
};
};
int A::_k = 10;
int main()
{
A a1;
//内部类实例化
//如果内部类为私有则无法实例化
A::B b1;
b1.Print(a1);
return 0;
}
运行效果：
匿名对象
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "调用构造函数" << endl;
}
~A()
{
cout << "调用析构函数" << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
A a1(1);//有名对象
A(2);//匿名对象（没有名字）
return 0;
}
运行效果：
匿名对象的作用
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "调用构造函数" << endl;
}
~A()
{
cout << "调用析构函数" << endl;
}
private:
int _a;
};
class Solution
{
public:
int Sum_Solution(int n)
{
cout << "已调用Sum_Solution" << endl;
return n;
}
};
int main()
{
A a1(1);//有名对象
A(2);//匿名对象（没有名字)
//如果我们想调用Sum_Solution
//可以这样调用
Solution s;
s.Sum_Solution(10);
//还可以使用匿名对象调用
//如果只想调用一次则可以使用这种方法
//类型不能调用函数，需要加()
//如果没有默认构造则需要传参（有几个参数就传几个） - Solution(1).Sum_Solution(20);
Solution().Sum_Solution(20);
return 0;
}
运行效果：
从运行结果还可以看出，匿名对象的生命周期只在当前行，而有名对象的生命周期在当前函数局部域
匿名对象和临时对象一样具有常性
const引用匿名对象
虽然匿名对象的生命周期只在当前行，但是const引用会延长匿名对象的生命周期（生命周期在当前函数局部域）
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "调用构造函数" << endl;
}
~A()
{
cout << "调用析构函数" << endl;
}
private:
int _a;
};
class Solution
{
public:
int Sum_Solution(int n)
{
cout << "已调用Sum_Solution" << endl;
return n;
}
};
int main()
{
A a1(1);//有名对象
A(2);//匿名对象（没有名字)
//A& ra = A(3); //匿名对象具有常性
const A& ra = A(4);
Solution().Sum_Solution(20);
return 0;
}
运行效果：
补充：编译器的优化
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "调用构造函数" << endl;
}
~A()
{
cout << "调用析构函数" << endl;
}
private:
int _a;
};
A Func()
{
A aa;
return aa;
}
int main()
{
//编译器会对连续的构造进行优化
A a1 = Func(); //拷贝构造+拷贝构造 ->优化为拷贝构造
cout << "-------------" << endl;
//这种写法干扰了编译器的优化
A a2;
a2 = Func();//这种写法编译器不会进行优化，应该避免这种写法
return 0;
}
运行效果：
以上就是本篇文章的全部内容了，希望大家看完能有所收获