4.【CPP】入门（初始化列表||explicit||static||友元||静态成员变量/函数）

一.初始化列表

1.引入

我们知道在c++11中才能在成员对象声明时初始化，像下面这样。

class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
  : _year(year)
  , _month(month)
  , _day(day)
{}
private:
int _year=2000;
int _month=12;
int _day=20;
};

注意：构造函数不是初始化，而是赋初始值。那么在c++11以前该怎么初始化成员变量呢？

2.初始化列表登场

1. 每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(初始化只能初始化一次)
2. 类中包含以下成员，必须放在初始化列表位置进行初始化：
   引用成员变量
   const成员变量
   自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)--默认构造函数对于内置类型不处理，自定义类型调用它的默认构造函数。（默认构造不用传参就能调用的）
   3.尽量使用初始化列表初始化，因为不管你是否使用初始化列表，对于自定义类型成员变量，一定会先使用初始化列表初始化(不管是否显示在初始化列表写，每个变量都会先走初始化列表）
3. 成员变量在类中声明次序就是其在初始化列表中的初始化顺序，与其在初始化列表中的先后次序无关

class A
{
public:
	A(int a)
	:_a(a)
	{}
private:
	int _a;
};
class B
{
public:
	B(int a, int ref)
	:_aobj(a)
	,_ref(ref)
	,_n(10)
	{}
private:
	A _aobj;  // 没有默认构造函数
	int& _ref;  // 引用
	const int _n; // const
};

3.explicit关键字

3.1一个例子

按理来说这里aa2应该是1先调用构造生成一个A类型的1，再拷贝构造给aa2。（单参数的构造函数会发生隐式类型转换）然而却只调用了构造，原因是编译器发生了优化

那么如何避免这种隐式类型的转换呢？就需要用到explicit关键字。

可以看到加上explicit就会报错，编译器阻止了这种隐式类型转换

3.2概念

1.指定构造函数或转换函数 (C++11起)为显式, 即它不能用于隐式转换和复制初始化.

2.explicit 指定符可以与常量表达式一同使用. 函数若且唯若该常量表达式求值为 true 才为显式. (C++20起)

3.3何时使用

Effective C++中也写:

被声明为explicit的构造函数通常比其 non-explicit 兄弟更受欢迎, 因为它们禁止编译器执行非预期 (往往也不被期望) 的类型转换. 除非我有一个好理由允许构造函数被用于隐式类型转换, 否则我会把它声明为explicit. 我鼓励你遵循相同的政策.

二.static

1.概念

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。静态成员变量一定要在类外进行初始化。静态成员属于类共有的，而不是某个实例化对象的。

2.统计一个类创建多少个类对象

class A
{
public:
	A()
	{
		_count++;
	}
	A(const A& aa)
	{
		_count++;
	}
	static int GetCount()
	{
		return _count;
	}

private:
	static int  _count;
};

int A::_count = 0;

int main()
{
	A aa1;
	A aa2(aa1);
	A aa3(aa1);
	cout << A::GetCount() << endl;
}

如果没加private，可以直接通过对象访问或指定类域访问

A::_count;
aa2._count;
A*ptr=nullptr;
ptr->_count;

3.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

三.友元

友元提供了一种突破封装的方式，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。

1.友元函数

class Date
{
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
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;
}

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。

友元类不能继承

友元类不能传递

友元类是单向的