从零开学C++：类和对象(下)

引言：现在我们进行类和对象(下)的学习，相当于类和对象前两章的章节，该章节更多的是对知识点进行一个收尾，所以这一章节的理解难度就没有前边这么大。那么就让我们进入本章节知识的学习吧！

更多有关C++/C语言和数据结构的知识详解可前往个人主页：计信猫

一，初始化列表 

1，引入

        在创建对象时，编译器就会调用构造函数来为变量赋上一个初始值， 虽然此时给了变量一个初始值，但并不能称为对成员变量的初始化，因为初始化只能赋值一次，而构造函数可以多次赋值。

        所以此时若我们想对成员变量进行初始化，那么我们就需要使用到一个方法叫做初始化列表。

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。

        那我们现在就试着使用初始化列表对Date类的成员变量进行初始化：

class Date
{
public:
//初始化列表的形式,定义成员的地方
Date(int year, int month, int day)
:_year(year),
_month(month),
_day(day)
{}
private:
    //声明成员的地方
int _year;
int _month;
int _day;
};

2，特性 

        而在初始化列表当中，我们则需要注意以下几点：

1，初始化列表为每个类定义成员的地方。

2，每个成员只可以初始化一次（只可以在初始化列表中出现一次）。

3， 类中包含const成员变量，引用成员变量和没有默认构造函数的自定义类型变量，则必须在初始化列表进行初始化。

4，尽量使用初始化列表对成员变量进行初始化。

5，在初始化列表当中，按照成员变量的声明顺序进行初始化，跟成员变量在初始化列表中的出现顺序无关。但尽量还是保证两者顺序相同。

        所以在我们使用初始化列表的时候，编译器则会按照以下方式进行初始化：

3，explicit关键字

        在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，则还具有类型转换的作用。

//单个参数的构造函数
Date(int year)
:_year(year)
{}
//第一个参数无默认值，其余参数有默认值的构造函数
Date(int year, int month = 1, int day = 1)
:_year(year),
_month(month),
_day(day)
{}

         此时在main函数中我们创建一个Date类的对象并且进行如下操作：

int main()
{
//给d1中_year赋上值为2024
Date d1(2024);
//使用一个整型变量为Date类型变量赋值
d1 = 2025;
return 0;
}

        那么这时候，编译器就会以2025整型变量使用构造函数创建一个无名的Date类的对象进行d1的赋值，此时就在构造函数中发生了从整型向Date类型的隐式类型转换。

        而一旦我们使用explicit关键字对Date类进行修饰时，那么此时如上隐式类型转换就会被禁止，代码编译就会报错。

//单个参数的构造函数
explicit Date(int year)
:_year(year)
{}
//第一个参数无默认值，其余参数有默认值的构造函数
explicit Date(int year, int month = 1, int day = 1)
:_year(year),
_month(month),
_day(day)
{}

二，static成员

1，引入

        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。它们虽然在写代码时写在了类里边，但实际上它们并不存在于类中，而是存在于静态区（在类里边声明的全局变量，被该类的所有对象共有）。

        那么我们可以使用以下代码进行验证：

class scount
{
static int _scount;
};

        我们定义如上的类，那么sizeof（sount）的值会是多少呢？

        则该结果就可以充分的证明，static修饰的成员变量或函数并不存在于类当中，而是一个存在于静态区的全局变量或函数。若此时我们想要对该成员进行初始化，那么我们就需要在类的外面使用域作用限定符进行初始化。

class scount
{
static int _scount;
};
//对静态成员变量进行初始化
int sount::_scount=1;
int main()
{
//……
return 0;
}

2，特性 

         static修饰的成员变量拥有着一下的特性：

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。

         针对第4点，我们可以进行拓展：静态成员函数不可以调用非静态成员变量，但是非静态成员函数可以调用静态成员变量。

三，友元

        友元分为友元函数和友元类。

1，友元函数

        我们先看下面一段代码：

class A
{
private:
int _a;
};
void Print(const A& a)
{
cout << a._a << endl;
}

        我们想要定义一个函数Print(),但是该函数会访问到类A里边的私有成员变量，而Print()却没有这个权限，那么此时友元函数就可以很好地解决这个问题。

class A
{
//声明一个友元函数
friend void Print(const A& a);
private:
int _a;
};
void Print(const A& a)
{
cout << a._a << endl;
}

        此时我们使用friend关键字在A类中进行友元函数的声明，那么Print()函数就可以使用A类中的成员变量了！

        所以有了友元函数的加持，我们就可以很轻易地实现“<<”和“>>”的运算符重载了。

class Date
{
public:
//构造函数和初始化列表
Date(int year=2024, int month=7, int day=15)
:_year(year),
_month(month),
_day(day)
{}
//拷贝构造函数
Date(const Date& d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
//析构函数
~Date()
{
_year = _month = _day = 0;
}
//友元函数声明
friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& in,  Date& d);
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
//“<<”
ostream& operator<<(ostream& out,const Date& d)
{
out << d._year << '/' << d._month << '/' << d._day;
return out;
}
//“>>”
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
in >> d._year >> d._month >> d._day;
return in;
}

2，友元函数特性

         我们的友元函数存在以下的特性：

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。

3，一个函数可以是多个类的友元函数。

4，友元函数的调用与普通函数的调用原理相同。

3，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。

class Time
{
friend class Date; // 声明日期类为时间类的友元类，则在日期类中就直接访问Time类中的私有成员变量
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;
};

        如上代码中，Date类就是Time类的友元类，此时Date类里边的所有成员函数都是Time类的友元函数，可以访问Time类中的非公有成员。

4，友元类的特性

        我们的友元类具有以下特性：

1，友元关系是单向的，不具有交换性。 比如上述Time类和Date类，在Time类中声明Date类为其友元类，那么可以在Date类中直接访问Time类的私有成员变量，但想在Time类中访问Date类中私有的成员变量则不行。

2，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。

3，友元关系不能继承。

四，内部类

1，概念

        一个定义于另一个类内部的类，就称为内部类。

2，特性

        首先关于内部类，有一个很重要的特性：内部类是一个独立的类，与定义在全局的类相比，它仅仅只是受了类域和访问限定符的限制，故外部类定义的对象不包含内部类。

        要想验证这条规律也很简单，我们只需像如下代码定义一个类和内部类，然后计算外部类的大小就可以了：

class A
{
int _a;
class B
{
int _b;
};
};
int main()
{
cout << sizeof(A) << endl;
return 0;
}

        而代码一走，我们发现屏幕上打印的结果是4，这就说明内部类并不属于外部类的成员。

         当然，内部类还有其他的几点特性：

1，内部类默认为外部类的友元类。

2，内部类本质为一种封装。若A与B紧密相关，A实现出来服务于B，则可把A设计为B的内部类。若以private和protected修饰，则A为B的专属内部类。

 五，匿名对象

        匿名对象的存在方便了我们对函数的使用，而匿名对象的使用方式如下：

class A
{
public:
//构造函数
A(int a=0)
:_a(a)
{}
int _a;
};
int main()
{
A aa1;//有名对象
A();//匿名对象
A(1);//匿名对象也可以传参
return 0;
}

        匿名函数在使用类的函数的时候很方便快捷，这点我们以后再讲。

原文地址：https://blog.csdn.net/hu_ju_hong/article/details/140429615

免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！