面向对象学习笔记（避雷篇）

时间还挺快的，当年的 OIer 已经上大学啦！在大学的 C++ 学习中，要求我们掌握两种编程技巧，即面向对象和面向过程。

因为高中时期不管是 CSP 还是 NOIp 的比赛，大家用的基本上都是面向过程的设计思路，因此我开学后就着重开始学习面向对象的方法。

这里对面向对象的概念不做细致的讨论了。总之，复杂的也用不到，现在的水平只能做到 “封装” 这一项。

下面来整理一下最近写代码时候遇到的困难和解决办法。

在类外调用类内的静态函数

大多数时候，我们要指定特定的某一个对象去调用 public 中的函数，但是也有一些情况，不可避免的要直接调用类内 public 中的函数，这时候可以使用静态函数的方法。

class Example
{
  static void test()
  {
    //do something ...
  }
};

//在其他函数中

Example::test();

• 原理：
  static 关键词表示这是类内公用的一个函数/变量（静态函数/变量），它不属于类内的任意一个对象。因此，可以跳过指定对象的环节直接调用。

在类外调用类内的静态变量

类似上面，我们有一个公共的变量 a 。不管定义了多少个对象，它们都公用这一个变量 a ，相应的，变量 a 也只占对应变量类型的空间大小，不会随对象的增多而占用更多的空间。

在类内的函数中，可以直接调用 a 。

在类外的函数中，可以使用 classname::a 来调用变量 a 。

class Example
{
  static int a;
  void test1()
  {
    std::cout << a;
  }
};

void test2()
{
  std::cout << Example::a;
}

int Example::a;
// 这一句很重要，下面讲为什么

需要注意的是，在类内写出 static int a; 这样的句子不被视为 “定义” 行为，而是 “声明” 行为。因为 a 的 static 属性，导致它不属于任意一个对象，所以在开内存的时候，它不能占用任意一个对象的内存，也不能被构造函数初始化。

所以，需要在类外，再次单独给出一次 a 的 “定义”，分配给它一个内存。如果需要的话，也要单独的初始化它。这样才能正常地调用静态变量 a 。

如果不在类外重新定义 a 的话，编译器会报错 "undefined symbol" 。

在类外强行访问 private 中的元素

尽管这有违面向对象的初衷——保护对象中的元素不能直接从外部访问，但是有时候我们不得不这样做，这就用到了友元关键词 friend 。

关键词 friend 可以授权其他的类或者函数直接访问该类中的 private 或者protect 中的元素。

class Example
{
  public:
    friend void test1();
  private:
    int a;
}e;

void test1()
{
  std::cout << e.a;
}
//test1() 可以运行，因为 friend 关键词授予了它访问 private 元素的权限

void test2()
{
  std::cout << e.a;
}
//test2() 不能运行，报错显示无权访问 private 中的元素

构造函数需要传参

如果使用构造函数初始化的话，那么大概率需要传参，但是参数又大多都是用户输入的，这就会导致无法把对象定义为全局变量（因为不知道参数，定义的时候会因为构造函数中没有参数而报错）。

一种显而易见的解决方法是不要用构造函数初始化，自己另写一个带 static 关键词类型的初始化函数，然后在主函数中调用。

如果自带反骨，一定要用带参数的构造函数初始化，并且还想开全局变量的话，也有办法：使用 std::vector 。因为 vector 容器的初始长度为 0 ，不占用任何内存，所以声明的时候不会调用构造函数，避免了报错。

在主函数中得到数据之后，可以再把数据打包起来然后用构造函数加 pushback() 函数塞到类里面。

class Example
{
  public:
    Example(const int A[])
    {
      for(int i = 0 ; i < 3 ; i ++)
        a[i] = A[i];
    }
  private:
    int a[3];
};

std::vector < Example > V;

int main()
{
  int a[3];
  for(int i = 0 ; i < 3 ; i ++)
    std::cin >> a[i];
  V.push_back( Example(a) );
  return 0;
}

构造函数的初始化列表

用初始化列表来写构造函数会让代码更整洁！

class Example
{
  public:
    Example(int A, int B) : a(A), b(B){}
  /*
    等价于
    Example(int A, int B)
    {
      a = A;
      b = B;
    }
  */
  private:
    int a, b;
};

另外有个顺序问题，详情可以看这篇 blog 。