类和对象【终】（初始化列表，static成员，友元，匿名对象）

构造函数再深入

  ⭐️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;
};

  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。
  那什么才是构造函数初始化呢❓
  直接说结论：只有在初始化列表处对变量赋值才是对对象中成员变量的初始化。

  ⭐️初始化列表

  初始化列表格式：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。
  示例

class Date
{
public:
	Date(int year = 2024, int month = 1, int day = 1)
		:_year(1949)
		, _month(10)
		, _day(1)
		, _arr((int*)malloc(sizeof(int) * 10))
	{
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	int* _arr;
};

  初始化列表解决了哪些问题❓
  初始化列表解决了必须在定义的同时显示初始化的问题，以下成员变量必须在初始化列表初始化
  ✨1.引用成员变量
  ✨2.const成员变量
  ✨3.自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)
注意：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)
  对于初始化列表，初始化列表编译器必须要调用的，不论有没有显示写初始化列表，初始化列表如果没有显示写，对于内置类型不做处理，对于自定义类型编译器调用它的默认构造函数，如果没有默认构造函数则报错.

  运行以下代码

#include
using namespace std;
class Time
{
public:
	Time(int hour, int minute, int second)
	{
		_hour= hour;
		_minute= minute;
		_second= second;
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day)
		:_ref(_year)
		, _cint(666)
		,_t(0,0,0)
		,_year(1949)
		,_month(10)
		,_day(1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	// 基本类型(内置类型)
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	int& _ref;
	const int _cint;
	// 自定义类型
	Time _t;
};
int main()
{
	Date d(2024,1,1);
	return 0;
}

  此代码帮助我们对以上结论进行了验证，并且还引出了一个新的问题，为什么逐语句调试的过程中，初始化列表没有按照从上到下的顺序依次初始化呢，而是先初始化的_year。
  这是因为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，这一点需要我们格外注意，不然会引起不必要的错误，建议初始化列表按照变量声明顺序初始化。

  ⭐️关于缺省值的问题（变量声明处和构造函数参数列表处）

观察以下程序，思考参数列表的缺省参数，和声明处的缺省参数他们分别作用于什么❓

#include
using namespace std;
class Time
{
public:
	Time(int hour=987, int minute=876, int second=765)
	{
		_hour= hour;
		_minute= minute;
		_second= second;
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
class Date
{
public:
	Date(int year=123, int month=456, int day=789)
		:_ref(_year)
		, _cint(666)
		,_t(0,0)
		,_year(777)
		,_month(10)
		,_day(1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	// 基本类型(内置类型)
	int _year=888;
	int _month;
	int _day;
	int& _ref;
	const int _cint;
	// 自定义类型
	Time _t;
};
int main()
{
	Date d(2024);
	return 0;
}

运行程序结论：对于缺省参数，参数列表处的缺省参数作用于构造函数函数体，声明处的缺省参数作用于初始化列表，他们的相同点是有参数用参数，无参数用缺省值。

  ⭐️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。

#include
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year=2024, int month=1, int day=1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year=888;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d=2024;
	return 0;
}

  对于以上程序，实例化d对象的过程需要用2024先构造一个临时变量，然后d对象再用临时变量去拷贝构造（此处有编译器做的优化，编译器直接优化为构造）。
  如果不想要发生隐式类型转换则给构造函数使用explicit关键字。

#include
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year=2024, int month=1, int day=1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year=888;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d=2024;
	return 0;
}

运行报错

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

  对于类的静态成员函数和静态成员变量，本质上是受限制的全局变量和全局函数，专属于一个类，受到类域和访问限定符控制。
  对于static成员有以下特性
  ✨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
  使用示例，实现一个类，计算程序中创建出了多少个类对象。

class Num
{
public:
	Num()
	{
		     ++_scount;
	}
	Num(const Num& t)
	{ 
			++_scount; 
	}
    ~ Num()
	{ 
			--_scount;
	}
	static int GetACount() 
	{ 
			return _scount; 
	}
private:
	static int _scount;
};

    int Num::_scount = 0;

  关于静态成员函数有两个注意点
  ✨1.静态成员函数不可以调用非静态成员变量
  ✨2.非静态成员函数可以调用静态成员变量

友元

  友元提供了一种突破封装的方式，一方面友元提供给了我们一个窗口获得了访问类成员的机会，但另一方面友元增加了耦合度，破坏了封装，所以不宜滥用友元。
  友元分为：友元函数和友元类

  ⭐️友元函数

  还记得前面的章节我们对流插入运算符进行过重载，但效果并不如意，这是因为this指针抢占了第一个参数的位置，默认this指针是左操作数，现在就再次对流插入运算符进行重载。
  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。

#include
using namespace std;
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;
}

  友元函数特性如下
  ✨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
  ✨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

  ⭐️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
示例

class Time
{
	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 =2024 , 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
};

  友元关系是单向的，不具有交换性
   上述代码中 Date是Time的友元类， Date可以访问Time的成员变量员，但是Time不能访问 Date的成员变量。
  友元关系不能传递
  比如C是B的友元， B是A的友元，但不能说明C时A的友元

  ⭐️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，但这个内部类天生就是外部类的友元类。

class A
{
public://B天生就是A的友元
	class B
	{
	public:
		void foo(const A& a)
		{
			cout << a._a << endl;
		}
	private:
		int _b;
	};
private:
	int _a=100;
};
int main()
{
	A aa;
	A::B bb;
	bb.foo(A());
	return 0;
}

匿名对象

  " 匿名对象 " 指的是没有显式指定名称的类的实例对象 。
  使用方法：类名(构造函数参数)
  我们再次使用计算对象个数的程序。

#include
using namespace std;
class Num
{
public:
	Num()
	{
		++_scount;
	}
	Num(const Num& t)
	{
		++_scount;
	}
	~Num()
	{
		--_scount;
	}
	static int GetACount()
	{
		return _scount;
	}
	void Count()
	{
		cout << _scount << endl;
	}
private:
	static int _scount;
};

int Num::_scount = 0;

int main()
{
	Num().Count();
	Num a1, a2;
	Num a3(a1);
	Num().Count();
	cout << Num::GetACount() << endl;
	return 0;
}

  输出结果如何？   为什么会这样？
  因为匿名对象的生命周期只在它那一行语句生效，用完了就会销毁。
本章到此结束，希望大家有所收获。
考虑一千次,不如去做一次;犹豫一万次,不如实践一次;华丽的跌倒,胜过无谓的彷徨,将来的你,一定会感谢现在拼命的自己!