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C++入门——类和对象（下）

时间：2024-10-10 21:18:46浏览次数：10  
标签：友元 初始化 入门 对象 成员 C++ int class 构造函数

文章目录

一、再探构造函数

不了解构造函数的小伙伴可以先看这篇文章
构造函数

  • 1.之前我们实现构造函数时，初始化成员变量主要使⽤函数体内赋值，构造函数初始化还有⼀种⽅式，就是初始化列表，初始化列表的使⽤⽅式是以⼀个冒号开始，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 Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{

	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
  • 2.每个成员变量在初始化列表中只能出现⼀次，语法理解上初始化列表可以认为是每个成员变量定义初始化的地⽅。
  • 3.引⽤成员变量，const成员变量，没有默认构造的类类型变量，必须放在初始化列表位置进⾏初始化，否则会编译报错。
class Date
{
public:
	Date(int& x, int year = 1, int month = 1, int day = 1)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
		, _t(12)
		, _ref(x)
		, _n(1)
	{
		// error : “Time”: 没有合适的默认构造函数可⽤
		// error  : “Date::_ref” : 必须初始化引⽤
		// error  : “Date::_n” : 必须初始化常量限定类型的对象
	}
	void Print() const
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;

	Time _t; // 没有默认构造
	int& _ref; // 引⽤
	const int _n; // const
};

int main()
{
	int i = 0;
	Date d1(i);
	d1.Print();
	return 0;
}
  • 4.C++11⽀持在成员变量声明的位置给缺省值，这个缺省值主要是给没有显⽰在初始化列表初始化的成员使⽤的。
  • 5.尽量使⽤初始化列表初始化，因为那些你不在初始化列表初始化的成员也会⾛初始化列表，如果这个成员在声明位置给了缺省值，初始化列表会⽤这个缺省值初始化。如果你没有给缺省值，对于没有显⽰在初始化列表初始化的内置类型成员是否初始化取决于编译器，C++并没有规定。对于没有显⽰在初始化列表初始化的⾃定义类型成员会调⽤这个成员类型的默认构造函数，如果没有默认构造会编译错误。
    可以参考下面的导图（对于引⽤成员变量，const成员变量，没有默认构造的类类型变量，如果没有显示写，但有缺省值，也会用缺省值初始化）
    在这里插入图片描述
class Time
{
public:
	Time(int hour)
		:_hour(hour)
	{
		cout << "Time()" << endl;
	}
private:
	int _hour;
};
class Date
{
public:
	Date()
		:_month(2)
	{
		cout << "Date()" << endl;
	}
	void Print() const
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	// 注意这⾥不是初始化，这⾥给的是缺省值，这个缺省值是给初始化列表的
	// 如果初始化列表没有显⽰初始化，默认就会⽤这个缺省值初始化
	int _year = 1;
	int _month = 1;
	int _day;
	Time _t = 1;
	const int _n = 1;
	int* _ptr = (int*)malloc(12);
};
int main()
{
	Date d1;
	d1.Print();
	return 0;
}
  • 6.初始化列表中按照成员变量在类中声明顺序进⾏初始化，跟成员在初始化列表出现的的先后顺序⽆关。建议声明顺序和初始化列表顺序保持⼀致。
    思考下面代码的结果是什么
    在这里插入图片描述
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
	A(int a)
		:_a1(a)
		, _a2(_a1)
	{}
	void Print() {
		cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
	}
private:
	int _a2 = 2;
	int _a1 = 2;
};

int main()
{
	A aa(1);
	aa.Print();
}

运行结果：
在这里插入图片描述

总结：
⽆论是否显⽰写初始化列表，每个构造函数都有初始化列表；
⽆论是否在初始化列表显⽰初始化，每个成员变量都要⾛初始化列表初始化；

二、类型转换

  • 1.C++⽀持内置类型隐式类型转换为类类型对象，需要有相关内置类型为参数的构造函数。
class A
{
public:
	A(int a1)
		:_a1(a1)
	{}

	void Print() {
		cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
	}

private:
	int _a1 = 1;
	int _a2 = 2;
};

int main()
{
	// 1构造⼀个A的临时对象，再⽤这个临时对象拷⻉构造aa1
	// 编译器遇到连续构造+拷⻉构造->优化为直接构造
	A aa1 = 1;
	aa1.Print();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • 2.构造函数前⾯加explicit就不再⽀持隐式类型转换。
class A
{
public:
	//A(int a1)
	
	// 构造函数explicit就不再⽀持隐式类型转换
	explicit A(int a1)
		:_a1(a1)
	{}
	void Print() {
		cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
	}
private:
	int _a1 = 1;
	int _a2 = 2;
};

int main()
{
	// 1构造⼀个A的临时对象，再⽤这个临时对象拷⻉构造aa1
	// 编译器遇到连续构造+拷⻉构造->优化为直接构造
	A aa1 = 1;
	aa1.Print();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

多参数的情况

class A
{
public:
	//explicit A(int a1, int a2)
	A(int a1, int a2)
	:_a1(a1)
	, _a2(a2)
	{}
private:
	int _a1 = 1;
	int _a2 = 2;
};

int main()
{
	// C++11之后才⽀持多参数转化
	A aa3 = { 2,2 };
	return 0;
}
  • 3.类类型的对象之间也可以隐式转换，需要相应的构造函数⽀持。

三、static成员

  • 1.⽤static修饰的成员变量，称之为静态成员变量，静态成员变量⼀定要在类外进⾏初始化。
  • 2.静态成员变量为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象，不存在对象中，存放在静态区。
class A
{
public:
	//....
private:
	// 类⾥⾯声明
	static int _scount;
};

int A::_scount = 0;// 类外⾯初始化
  • 3.⽤static修饰的成员函数，称之为静态成员函数，静态成员函数没有this指针。
class A
{
public:
	//静态成员函数
	static int GetACount()
	{
		return _scount;
	}
private:
	// 类⾥⾯声明
	static int _scount;
};
int A::_scount = 0;// 类外⾯初始化
  • 4.静态成员函数中可以访问其他的静态成员，但是不能访问⾮静态的，因为没有this指针。
    比如下面的代码
class A
{
public:
	//静态成员函数
	static int GetACount()
	{
		++_i;//通过静态函数访问非静态
		return _scount;
	}
private:
	// 类⾥⾯声明
	static int _scount;
	int _i = 0;//非静态
};
int A::_scount = 0;// 类外⾯初始化

在这里插入图片描述

  • 5.⾮静态的成员函数，可以访问任意的静态成员变量和静态成员函数。
  • 6.突破类域就可以访问静态成员，可以通过类名::静态成员 或者 对象.静态成员 来访问静态成员变量和静态成员函数。
  • 7.静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制。
  • 8.静态成员变量不能在声明位置给缺省值初始化，因为缺省值是个构造函数初始化列表的，静态成员变量不属于某个对象，不⾛构造函数初始化列表。
    在这里插入图片描述

四、友元

  • 1.友元提供了⼀种突破类访问限定符封装的⽅式，友元分为：友元函数和友元类，在函数声明或者类声明的前⾯加friend，并且把友元声明放到⼀个类的⾥⾯。
  • 2.外部友元函数可访问类的私有和保护成员，友元函数仅仅是⼀种声明，他不是类的成员函数。
  • 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。
    也就是说：友元私有还是公有无所谓。
    举个例子：你家有一块羽毛球场地，是你私有的别人不能用。但是呢你规定你的朋友可以来使用。所以友元的友也就是朋友的意思。
    这里有一个类A，成员变量是_a1,_a2。那我们是无法通过类之外的函数func去访问，但加了友元friend就可以。
class A
{
	// 友元声明
	friend void func(const A& aa);
private:
	int _a1 = 1;
	int _a2 = 2;
};

void func(const A& aa)
{
	cout << aa._a1 << endl;
}
  • 4.⼀个函数可以是多个类的友元函数。
    下面代码中，func即是A的友元函数，也是B的友元函数。但注意前置声明。
// 前置声明，都则A的友元函数声明编译器不认识B
class B;

class A
{
	// 友元声明
	friend void func(const A & aa, const B & bb);
	private:
	int _a1 = 1;
	int _a2 = 2;
};
class B
{
	// 友元声明
	friend void func(const A& aa, const B& bb);
private:
	int _b1 = 3;
	int _b2 = 4;
};
void func(const A& aa, const B& bb)
{
	cout << aa._a1 << endl;
	cout << bb._b1 << endl;
}
  • 5.友元类中的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和保护成员。
    下面代码中，B是A的友元，B可以访问A的成员。
class A
{
	// 友元声明
	friend class B;
private:
	int _a1 = 1;
	int _a2 = 2;
};

class B
{
public:
	void func1(const A& aa)
	{
		cout << aa._a1 << endl;
		cout << _b1 << endl;
	}
	void func2(const A& aa)
	{
		cout << aa._a2 << endl;
		cout << _b2 << endl;
	}
private:
	int _b1 = 3;
	int _b2 = 4;
};
  • 6.友元类的关系是单向的，不具有交换性，⽐如A类是B类的友元，但是B类不是A类的友元。
  • 7.友元类关系不能传递，如果A是B的友元， B是C的友元，但是A不是C的友元。
  • 8.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。

五、内部类

  • 1.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，跟定义在全局相⽐，他只是受外部类类域限制和访问限定符限制，所以外部类定义的对象中不包含内部类。
    下面代码中的B就是A内部的类，输出结果可以看到，A的大小为4字节，并不包含B：
class A
{
private:
	static int _k;
	int _h = 1;
public:
	class B // B默认就是A的友元
	{
	public:
		void func(const A& a)
		{
			cout << _k << endl; 
			cout << a._h << endl; 
		}
	};
};
int A::_k = 1;

int main()
{
	cout << sizeof(A) << endl;
	A::B b;//只能通过A访问B
}

在这里插入图片描述

  • 2.内部类默认是外部类的友元类。
    也就是说B可以访问A的成员变量
  • 3.内部类本质也是⼀种封装，当A类跟B类紧密关联，A类实现出来主要就是给B类使⽤，那么可以考虑把A类设计为B的内部类，如果放到private/protected位置，那么A类就是B类的专属内部类，其
    他地⽅都⽤不了。

六、匿名对象

  • 1.⽤ 类型(实参) 定义出来的对象叫做匿名对象，相⽐之前我们定义的 类型 对象名(实参) 定义出来的叫有名对象
  • 2.匿名对象周期只在当前⼀⾏，⼀般临时定义⼀个对象当前⽤⼀下即可，就可以定义匿名对象。
    下面的代码中，我们在构造函数中输出构造函数名，在析构函数中输出析构函数名，方便我们更直观的看清匿名对象的构造和销毁过程。
class A
{
public:
	A(int a = 0)
		:_a(a)
	{
		cout << "A(int a)" << endl;
	}
	~A()
	{
		cout << "~A()" << endl;
	}
private:
	int _a;
};

int main()
{
	//之前定义过的有名对象
	//A aa1(1);
	//A aa2;
	//匿名对象
	A(1);
	A();
	return 0;
}

在这里插入图片描述
匿名对象，一行结束就析构；有名对象，程序结束才析构。
匿名对象可以在定义函数时给缺省值
匿名对象具有常性，可以被引用（&），但会改变匿名对象的生命周期

总结

以上就是今天要讲的内容，到此为止，我们类和对象的一些基本知识就讲完了，如果有遗漏或错误之处，欢迎补充。

标签：友元,初始化,入门,对象,成员,C++,int,class,构造函数
From： https://blog.csdn.net/m2668465307/article/details/142740916

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