【C++】类和对象（下）
一、构造函数再叙
1、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;
};
因为初始化只能初始化一次，而构造函数体内是可以多次赋值的，所以上述构造函数调用后不能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
2、初始化列表
以一个冒号开始，接着以一个逗号分隔的数据成员列表，每个成员变量后边跟一个放在括号中的初始值或表达式
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
①初始化不影响构造函数继续赋值
②每个成员变量在初始化列表中只能出现一次
③如果类中出现：引用成员变量、const成员变量、自定义类型成员（类中没有默认构造函数） 时，必须放在初始化列表位置进行初始化
class A
{
public:
A(int a)
:_a(a)
{}
private:
int _a;
};
class B
{
public:
B(int a, int ref)
:_aa(a)
, _ref(ref)
, _n(10)
{}
private:
A _aa; // 没有默认构造函数
int& _ref; // 引用
const int _n; // const
};
④尽量使用初始化列表进行初始化，对于自定义类型的成员变量，一定会先使用初始化列表初始化
class Time
{
public:
Time(int hour = 1)
:_hour(hour)
{
cout << "Time()" << endl;
}
private:
int _hour;
};
class Date
{
public:
Date(int day)
{}
private:
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
Date d(10);
return 0;
}
从上图调试的过程中我们发现，标头先进入Time后先走初始化列表再走花括号内的内容，初始化列表只走一次
⑤成员变量在类中的声明顺序就是其在初始化列表中的初始化顺序
class A
{
public:
A(int a)
:_a1(a)
, _a2(_a1)
{}
void Print() {
cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
}
private:
int _a2;
int _a1;
};
int main() {
A aa(1);
aa.Print();
}
这里声明顺序是先_a2后_a1，然后初始化列表中先初始化_a2后初始化_a1，但由于初始化_a2时_a1还未赋值，所以_a2为随机值，_a1为a值也就是1
3、explicit关键字
构造函数不仅可以构造和初始化对象，对于接收单个参数的构造函数，还具有类型转换的作用
接受单个参数的构造函数的表现：
①构造函数只有一个参数
②构造函数有多个参数，除第一个参数没有默认值外，其余都有
③全缺省构造函数
class Date
{
public:
/*Date(int year)
:_year(year)
{}*/
Date(int year, int month = 1, int day = 1)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
Date& operator=(const Date& d)
{
if (this != &d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
return *this;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void Test()
{
Date d1(2022);
}
int main()
{
Test();
return 0;
}
以上是构造函数有多个参数，除第一个参数没有默认值外，其余都有的情况下的类型转换，除了第一个值被赋值其他的都为缺省值
对于构造函数只有一个参数的情况根据以上很好理解，就是直接赋值
对于全缺省就是不赋值，全为缺省值
用explicit修饰构造函数将会禁止构造函数的隐式转换
二、static成员
1、概念
声明为static的类成员称之为类的静态成员，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
2、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
静态成员函数不能调用非静态成员函数
非静态成员函数能调用类的静态成员函数
三、友元
友元提供了一种突破封装的方式，但它不宜多用
友元分为友元函数和友元类
1、友元函数
这里我们提供一个例子，重载<<，由于隐含的this指针永远会是最左边也就是第一个参数，而我们需要让cout输出流对象为第一个参数，这样我们就没办法实现这个程序了，如下所示
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
ostream& operator<<(ostream& _cout)
{
_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
return _cout;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
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，不属于类，但需要在类中声明，加friend关键字
这样我们就可以摆脱this指针，直接在类外定义
class Date
{
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);//ostream输出流
friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);//istream输入流
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;//输入流
cout << d << endl;//输出流
return 0;
}
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
2、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，可在日期类中直接访问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private成员变量
_t._hour = hour;
_t._minute = minute;
_t._second = second;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
友元关系是单向的，像声明在Time类中的Date类可以直接访问Time类的private成员变量，但Time类中不能直接访问Date类的private成员
友元关系不能传递，A是B的友元，B是C的友元，A不是C的友元
四、内部类
如果一个类定义在另一个类的内部，内部类就是外部类的友元类，外部类无法访问到内部类的private成员
内部类定义在外部类的public、protected、private都行
内部类可以直接的访问外部类的static成员
sizeof（外部类）= 外部类，与内部类没有任何的关系，也就是说它定义的时候与内部类是分离的，在物理内存上是分开的
class A
{
private:
static int k;
int h;
public:
A()
:h(0)
{}
class B
{
public:
void f(const A& a)
{
cout << k << endl;//内部类直接访问外部类static成员
cout << a.h << endl;
}
};
};
int A::k = 1;
int main()
{
A::B b;
b.f(A());
cout << sizeof(A) << endl;
//static是静态成员变量，在静态区，不计入A的实例大小
cout << sizeof(A::B) << endl;
//B没有成员变量，大小为1，用于通过某些方式来达到提供函数地址的目的
//所以sizeof（外部类）= 外部类
return 0;
}
今日分享就到这里~
原文地址：https://blog.csdn.net/s_little_monster/article/details/140108811
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