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c++初阶--c++类和对象(下)

大家好,今天我们来继续学习类和对象这里最后一部分知识,今天的学习内容少而且简单一点,那么话不多说,让我们开始吧。

1. 初始化列表
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。
直接上代码,这样理解更透彻:
class Date
{
public:
    Date(int year = 2024, int month = 9, int day = 18)
        :_year(year),
        _month(month),
        _day(day)
    { }
private:
    int _year=2020;
    int _month=10;
    int _day=1;
};
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。
  • 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。
  • 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。倘若在初始化列表中没有对某一成员变量进行初始化,那么该成员变量就会以其缺省值来进行初始化。
  • 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。
  • 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。
这就是初始化列表的相关知识,我们在实现类的时候,最好也使用初始化列表,因为只要我们显式实现了初始化列表,不管怎样这些成员变量都会走一遍,况且有些成员变量必须通过初始化列表来初始化。另外,初始化列表的顺序是和成员变量的声明顺序相同的,所以最好也写成和声明顺序一样。
2. 类型转换
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、 构造函数前⾯加explicit就不再⽀持隐式类型转换
我们知道,自定义类型大多是由内置类型整合而来的,所以绝大部分类是可以直接进行类型转换的
class A
{
public:
A(int a)
:_a(a)
{}
private:
int _a=0;
};

int main()
{
A a1 = 1;
}

这就是一个简单的类型转换了,我们在创建a1变量的时候,先形成临时变量使用1直接构造,随后在将临时变量与a1进行拷贝构造,我们一会就会学习,在这里涉及到了一个优化的问题。但是我们现在知道了,可以使用内置类型隐式转换来初始化对象,比之前定义一个中间变量要省事得多。

3. static成员

我们知道被static修饰过的变量会被存储到静态区,那如果一个类中的成员变量被static修饰了,会是什么效果呢?

因为该成员变量被static修饰了,是静态变量,就要按着静态变量的规矩来,它需要在类外进行初始化,并且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。

类中还有一个static成员,它就是static成员函数,关于静态成员函数,有以下几点:

  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。  
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。
假如说我们想要一个类可以计算创建的对象的个数,那么就可以使用静态成员变量,当一个对象进行初始化的时候,我们让个数增加,当对象销毁的的时候,个数减少。
4. 友元

友元提供了一种可以突破访问限定符的方式,友元分为两种,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。

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。因此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。

并且⼀个函数可以是多个类的友元函数,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。

但虽说友元有时提供了便利。但是友元会增加耦合度,破坏了封装,所以友元不宜多⽤。

class b;
class A
{
friend void Print(const A& a, const B& b);

private:
int _a=0;
};

class B
{
friend void Print(const A& a, const B& b);
private:
int _b = 0;
};

void Print(const A& a, const B& b)
{
cout << a._a << b._b;
}

int main()
{
A a1 = 1;
B b1 = 5;
Print(a1, b1);
}
5. 内部类 
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。
所以两个类的大小都是独立计算的,与是外部类和是内部类无关。
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。
内部类默认是外部类的友元类。
class A
{
public:
class B
{
public:
void Print(const A& a)
{
cout << a._a;
}
};
private:
int _a;
};

int main()
{
A a = 10;
A::B b;
b.Print(a);
return 0;
}

这样看的话,定义成为内部类是不是比单友元看起来更整体一点。

6.匿名对象
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。
匿名对象⽣命周期只在当前⼀⾏,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。
下面是匿名对象的定义方式:

class A
{
    A(int a)
    {
        _a = a;
    }
private:
    int _a;
};

int main()
{
    A a1;
    A a2();
    A();
    return 0;
}

a1的定义是正常的,而a2不可以是因为这条语句编译器分不清这是函数声明还说匿名对象的定义,像第三条语句才是正确的匿名对象的定义。

匿名对象的生命周期只有当前一行, 非常适合我们频繁使用对象但是还不知道起什么名字的时候。

那么我们c++的类和对象到这里就算结束了,我们下次再见。


原文地址:https://blog.csdn.net/2302_79606537/article/details/142327748

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