欢迎来到类和对象下，这篇博客之后我们将通关类和对象，也意味着我们已经入门C++了~
那么先了解一下本篇的学习目标：构造函数体赋值 、初始化列表 、explicit关键字 、static成员 、友元，内部类 ，同时还有匿名对象 的介绍以及编译器优化的简单涉及~
首先，我们要对构造函数进行再进行一个，这块内容本来应该在中篇，但为了防止中篇关于构造函数的讲解过长，所以将这部分放在下篇来说~
1. 构造函数再讲解
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合适的初始值
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};虽然上述构造函数调用之后，对象中已经有了一个初始值，但是不能将其称为对 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，而不能称作初始化。
因为初始化只能初始化一次，而构造函数体内可以多次赋值
2.初始化列表
形式：
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
比如看下面的代码：
class Date
{
public:
//初始化列表
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};【注意】
-
每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(即初始化只能初始化一次)
-
成员可以在初始化列表初始化，也可以在函数体内初始化（即{}内）
但是类中包含以下成员，必须放在初始化列表位置进行初始化：
1.引用成员变量
2.const成员变量
3.没有默认构造函数的自定义类型成员
class A
{
public:
A(int a)
:_a(a)
{}
private:
int _a;
};
class B
{
public:
B(int a, int ref)
:_aobj(a)//必须放在初始化列表位置进行初始化
,_ref(ref)//必须放在初始化列表位置进行初始化
,_n(10)//必须放在初始化列表位置进行初始化
{}
private:
A _aobj; // 没有默认构造函数
int& _ref; // 引用
const int _n; // const
};- 尽量使用 初始化列表初始化，因为一个类无论是否使用初始化列表，
对于它来说，就算你不写，它也是一定会先走初始化列表初始化，再走函数体
class Time
{
public:
Time(int hour = 0)
:_hour(hour)
{
cout << "Time()" << endl;
}
private:
int _hour;
};
class Date
{
public:
Date(int day)
{}
private:
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
Date d(1);
}
- 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
下面我们看一道题：这道题的选项有：
A. 输出1 1
B.程序崩溃
C.编译不通过
D.输出1 随机值
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();
return 0;
} 答案是选D
理由正是我们刚才提到的第四点：声明次序 就是其在初始化列表中的初始化顺序
所以它在初始化的顺序即为先走a2，再走a1
先走a2，此时的a1是随机值，所以打印出来的自然也是随机值，所以选D. 输出1 和 随机值
3.explicit关键字
构造函数不仅可以构造与初始化对象，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，还具有类型转换的作用
class A
{
public:
//单参数构造函数支持隐式类型的转换
A(int a)
:_a(a)
{}
private:
int _a;
};
int main()
{
A aa1(1);
// 拷贝构造
A aa2 = aa1;
// 隐式类型转换
// 3构造一个A的临时对象，再用这个临时对象拷贝构造aa3
// 编译器遇到连续 构造+拷贝构造->优化为直接构造
A aa3 = 3;
return 0;
}在C++中，如果我们不想要这种类型转换，可以使用一个关键字叫explicit
用explicit修饰构造函数，将会禁止单参构造函数的隐式转换
class A
{
public:
//加上explicit后就无法实现这种隐式类型转换
explicit A(int a)
:_a(a)
{}
private:
int _a;
};
int main()
{
A aa1(1);
// 拷贝构造
A aa2 = aa1;
// 隐式类型转换
// 3构造一个A的临时对象，再用这个临时对象拷贝构造aa3
// 编译器遇到连续 构造+拷贝构造->优化为直接构造
A aa3 = 3;
return 0;
}
既然单参数构造函数支持隐式类型转换，那么多参数函数是否支持隐式类型转换呢？
答案是 也支持：
请看下面的代码：
class A
{
public:
// 多参数构造函数也支持隐式类型转换
A(int a1, int a2)
:_a(0)
,_a1(a1)
,_a2(a2)
{}
private:
int _a;
int _a1;
int _a2;
};
int main()
{
A aaa1(1, 2);
A aaa2 = { 1, 2 };
return 0;
}2. Static成员
1.概念
定义：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，因为它在静态区，不在对象中，不走初始化列表
下面我们来看一个很有意思的题目：实现一个类，计算程序中创建出了多少个类对象
class A
{
public:
A() { ++_scount; }
A(const A& t) { ++_scount; }
static int GetACount() { return _scount; }
private:
static int _scount;//静态成员变量
};
int A::_scount = 0;//静态成员变量一定要在类外进行初始化
void TestA()
{
cout << A::GetACount() << endl;
A a1, a2;
A a3(a1);
cout << A::GetACount() << endl;
}
第一次打印时我们没有创建类对象，所以结果是0，而第二次输出因为有三个，所以打印了3~
2.特性
下面我们对静态成员总结一番：
-
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
-
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
-
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
-
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
-
静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制
对于静态成员的作用，我们可以来通过一道题目来做一个了解（当然这道题具有学习意义，在实际 中其实不会这样写）：
JZ64求1+2+3+...+n\]([求1+2+3+...+n_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)](https://www.nowcoder.com/practice/7a0da8fc483247ff8800059e12d7caf1?tpId=13&tqId=11200&ru=/exam/oj "求1+2+3+…+n_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)")) ##  **对于这道题，我们就可以利用静态成员来完美解决：** class A { public: A() { _ret += _i; _i++; } static int Getret() { return _ret; } private: static int _i; static int _ret; }; // 静态成员变量的定义 int A::_i = 1; int A::_ret = 0; class Solution { public: int Sum_Solution(int n) { A arr[n]; return A::Getret(); } };  ## 3. 友元 > **首先，友元分为：友元函数和友元类** > > 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，**所以友元也不宜多用** ### **1.友元函数** 如果我们现在尝试去重载operator\<\<（流输出），然后发现没办法将operator\<\<重载成成员函数。因为cout的输出流对象和隐含的this指针在抢占第一个参数的位置。this指针默认是第一个参数也就是左操作数了。但是实际使用中cout需要是第一个形参对象，才能正常使用。所以要将operator\<\<重载成全局函数。但又会导致类外没办法访问成员，**此时就需要友元来解决** class Date { public: Date(int year, int month, int day) : _year(year) , _month(month) , _day(day) {} // d1 << cout; -> d1.operator<<(&d1, cout); 不符合常规调用 // 因为成员函数第一个参数一定是隐藏的this，所以d1必须放在<<的左侧 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，不属于任何类，但需要在 类的内部声明，声明时需要加friend关键字 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; } //这里istream>>与上面的operator<<同理 istream& operator>>(istream& _cin, Date& d) { _cin >> d._year; _cin >> d._month; _cin >> d._day; return _cin; } int main() { Date d; cin >> d; cout << d << endl; return 0; } **下面是友元函数的几点总结：** > 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 **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。 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; }; ## 4. 内部类 定义：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， 它不属于外部类，更不能通过外部类的对象去访问内部类的成员。外部类对内部类没有任何优越 的访问权限。 注意：内部类就是外部类的友元类，参见友元类的定义，内部类可以通过外部类的对象参数来访 问外部类中的所有成员。但是外部类不是内部类的友元' **内部类的特性：** 1. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。 2. 注意内部类可以直接访问外部类中的static成员，不需要外部类的对象/类名。 3. sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系 class A { private: static int k; int h; public: class B // B天生就是A的友元 { public: void foo(const A& a) { cout << k << endl;//OK cout << a.h << endl;//OK } }; }; int A::k = 1; int main() { A::B b; b.foo(A()); return 0; } ## 5.匿名对象 那么什么是匿名对象呢？我们先来看一下下面的代码： class A { public: A(int a = 0) :_a(a) { cout << "A(int a)" << endl; } ~A() { cout << "~A()" << endl; } private: int _a; }; int main() { A();// 匿名对象的生命周期只有这一行，我们可以看到下一行他就会自动调用析构函数 A aa2(2); return 0; }  所以像A();这样定义时没有名字的就叫匿名函数 那么匿名对象有什么用呢？ 在特定的场景之下，匿名对象可以使我们更加方便(偷懒)： A func() { //通常方式 //A ret(10); //return ret; //匿名对象 return A(10); } 毕竟嘛，人的本质就是能坐着绝不站着，能躺着绝不坐着，能少写一些代码总是好的\~ 关于匿名对象，我们目前就说这么多吧，现阶段对其有一定的了解就够了\~ ## 6.拷贝对象时的一些编译器优化 在我们现在使用的编译器里，我们有时会发现一些运行的结果与我们预期的并不一致，这是为什么呢？ 现在的编译器或大或小都会做一些优化 比如我们现在学的构造和拷贝构造，在传参和传返回值的过程中，编译器内部会进行优化来减少对象的拷贝 下面我们首先定义一个A的类： class A { public: A(int a = 0) :_a(a) { cout << "A(int a)" << endl; } A(const A& aa) :_a(aa._a) { cout << "A(const A& aa)" << endl; } A& operator=(const A& aa) { cout << "A& operator=(const A& aa)" << endl; if (this != &aa) { _a = aa._a; } return *this; } ~A() { cout << "~A()" << endl; } private: int _a; }; **优化场景一：** void f1(A aa) { } int main() { //优化场景1： A aa1 = 1; return 0; } 对于这个场景，我们知道：隐式转换会构造一个临时对象A tmp(1) ，然后再去进行拷贝构造A aa1(tmp，这里有**2**个步骤，**构造+拷贝构造**，但**编译器直接优化为一次直接构造**：A aa1(1) **优化场景二：** void f1(A aa) { } int main() { //优化场景2： f1(A(1)); return 0; } 对于优化场景二：对于匿名对象类，我们需要**构造匿名对象**，还需要进行**拷贝构造**，这里也是有**2**个步骤，但是这里也进行了优化，编译器让其变为**直接构造** **优化场景三：** A f2() { A aa; return aa; }、 int main() { //优化场景3： A ret = f2(); return 0; } 对于优化场景三：过程是这样的：  这里的**构造+拷贝构造+拷贝构造**编译器优化为：**构造+拷贝构造（一次）** 编译器在这里将拷贝构造和拷贝构造 合二为一。同时，要和下面这种情况**区分**开哦：  这是我们在上篇博客讲过的赋值拷贝，所以如果是**构造+拷贝构造+赋值拷贝** 则编译器无法优化 ## 7. 再次理解 好的，在看完了类和对象的上中下三篇之后，我们回过头来，再次审视类和对象，并对其进行再次的理解： > **类是对某一类实体(对象)来进行描述的，描述该对象具有那些属性，那些方法，描述完成后就形成了一种新的自定义类型，才用该自定义类型就可以实例化具体的对象** 其实类和对象也是在模拟抽象映射现实世界，请看下图：  ## 结语 > **至此，我们把C++类和对象的内容全部介绍完毕（鼓掌鼓掌）** > > **相信通过这三篇类和对象的博客，小伙伴们对类和对象有了较深的了解，如果觉得有用的话，请给我点赞＋收藏支持一下博主吧\~** 