C++ 类和对象(终篇)

初始化列表

就是给我们每一个成员变量找了一个定义的位置,不然像const这样的成员不好处理

所有的成员能在初始化列表初始化的都在里面初始化

拷贝构造函数和构造函数都允许初始化

构造函数体中的语句只能将其称作为赋初值,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。

注意:

  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(该类没有默认构造函数)

cpp 复制代码
class A
{
public:
	A(int a)
		:_a(a)
	{}
private:
	int _a;
};
class B
{
public:
	B(int a, int ref)
		:_aobj(a)//必须要对这三种类型初始化;
		, _ref(ref)
		, _n(10)
	{}
private:
	A _aobj; // 没有默认构造函数
	int& _ref; // 引用
	const int _n; // const 
};

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。

4.. 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

cpp 复制代码
class A
{
public:
	A(int a)
		:_a1(a)//之后才初始化_a1  里面传a
		, _a2(_a1)//先初始化_a2 其里面传的是_a1,_a1随机值
	{}
	void Print()
	{
		cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
	}
private:
	int _a2;//初始化时按照这里的顺序初始化
	int _a1;
};

int main()
{
	A aa(121);
	aa.Print();

	return 0;
}

static成员

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(无this指针)

静态的成员变量一定要在类外进行初始化

在静态里不能访问非静态成员

创建多少类对象:

cpp 复制代码
class A
{
public:
	A() //构造
	{
		++_scount;
	}

	A(const A& t)//拷贝
	{ 
		++_scount;
	}
	static int GetACount()//获取静态变量的值--静态成员函数
	{ 
		return _scount;
	}
private:
	static int _scount;
};


//静态成员变量只能在类外初始化(类似于全局变量)
int A::_scount = 0;

int main()
{
	cout << A::GetACount() << endl;//0
	A a1, a2;
	A a3(a1);
	cout << A::GetACount() << endl;//3
	return 0;
}

特性:

  1. 静态成员为所有类对象所共享,不属于某个具体的实例

  2. 静态成员变量必须在类外定义,定义时不添加static关键字

  3. 类静态成员 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. 静态成员和类的普通成员一样,也有public、protected、private3种访问级别,也可以具有返回值

静态函数运用:

在vs下不允许变长数组a[n]

友元:

背景:有时我们的公共函数也想在类里用,但苦于一个已经处于封装好了,那就用友元,来让他们增加一层关系使得,类中你能用到公共函数;

本段代码背景:生成日期每次都有._year ._month......很多很麻烦但是同时cout有事已经封装好的库,不能随意改动,那就只能用运算符重载+函数重载

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include<assert.h>

using namespace std;

class Date
{
	//友元:
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
public:
	Date(int year = 2024, int month = 4, int day = 9)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;

};

ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl;
	return out;
}

int main()
{
	Date d1;
	Date d2(1111, 1, 1);
	cout << d1 << d2 << endl;
	return 0;
}

为什么不直接写在类里?

回答:

直接写变成ostream& operator<<(ostream& out)默认做操作数成*this,和本来顺序相反了

说明:

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和原理相同

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。

注意:

1.友元关系是单向的,不具有交换性。 比如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。

图解:

2.友元关系不能传递

如果B是A的友元,C是B的友元,则不能说明C时A的友元。

代码:

cpp 复制代码
class Date; // 前置声明

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
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Time& t);
public:
	Time(int hour=16, int minute=29, int second=11)
		: _hour(hour)
		, _minute(minute)
		, _second(second)
	{}

private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};

class Date
{
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const 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& out, const Time& t)
{
	out << t._hour << ":" << t._minute << ":" << t._second << " ";
	return out;
}

ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day<< " ";
	return out;
}

int main()
{
	//方式一:
	Date dt = Date(2024,4,17);//理解:通过Date()函数返回Date类型数据幅值给dt
    Date dt = Date();
	//方式二:全缺省调用
	Date dt;
	Time ti(16,39,12);
	cout << dt << ti << endl;;
	return 0;
}

内部类

概念: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。

注意此时这个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调用内部类。

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。

注意友元类的定义,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。即内部类可以访问外部类

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、枚举成员,不需要外部类的 对象/类名。

  3. sizeof(外部类)=外部类,和内部类无任何关系

cpp 复制代码
class A//外部类
{
public:
	class B//内部类--》能访问外部类
	{
	public:
		void foo(const A& a)//内部去调用外部,所以将外部的数据传入
		{
			cout << k << endl;//OK
			cout << a.h << endl;//OK
		}
	};
private:
	static int k;
	int h;
};

int A::k = 1;

int main()
{
	A::B b;//创建一个b对象
	b.foo(A());//通过申请的空间去调用B类里面的东西
//A()是一个匿名对象,对匿名对象的操作时就是一个初始化的0,与非匿名随机值不同

	return 0;
}

隐式转换:

cpp 复制代码
class Date{
public:
	// 全缺省构造函数
	Date(int year = 2018, int month = 1, int day = 1){
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
		cout << "构造函数" << endl;
	}
	//拷贝构造
	Date(const Date& dd)
		:_year(dd._year)
		,_month(dd._month)
		,_day(dd._day)
	{
		cout << "拷贝构造" << endl;
	}
	void MPrintf(){
		cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{   
    //C里面接触的隐式类型转换
	int i = 1;
	double j = i;
	cout << i << "将j转换成了int类型" << j << endl;

	Date d1(2222,2,2);//构造函数
	d1.MPrintf();
	Date d1;//构造函数
	d1.MPrintf();
	Date d2 = {2222,2,2};//将2先传递给构造函数的year 构造出Date类型之后再拷贝给d2
	//通过系统优化   构造函数+拷贝构造-》构造函数
	d2.MPrintf();
	return 0;
}

多参数构造函数的传值:

具体代码看上面隐式转换的代码

explicit关键字

用explicit修饰构造函数,将会禁止单参构造函数的隐式转换。

explicit关键字作用:禁止单参构造函数的隐式转换

cpp 复制代码
class Date
{
public:
	//Date(int year)
	//	:_year(year)
	//{}

	explicit Date(int year)
		:_year(year)
	{}
	void MPrintf()
	{
		cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1(2018);	// 用一个整形变量给日期类型对象赋值
	d1.MPrintf();

	d1 = 2019;
	// 实际编译器背后会用2019构造一个无名对象,最后通过无名对象给d1对象进行赋值
	//(如果需要隐式类型转换就会发生转换)
	d1.MPrintf();

	return 0;
}

通过关键字explicit禁止了隐式类型转换

匿名对象(一次性杯子)

单纯的只需要调用一次的都可以使用匿名对象

cpp 复制代码
//匿名对象
class A
{
public:
	int Add(int a, int b)
	{
		int count = a + b;
		return count;
	}

private:
	int _left;
	int _right;
};

int main()
{
	A aa;
	cout << aa.Add(1, 2) << endl;
	//生命周期看aa,创建了aa(有名对象),多会儿析构多会儿不能用

	cout << A().Add(3, 4) << endl;
	//生命周期看A()
	//A()相当于创建了个  通过默认构造函数穿件匿名对象 
	//--  默认构造函数A() A(int a=1,int b=1)
	//生命周期只在A()所在这一行--类似一次性水杯
	return 0;
}

小贴士:

函数传参尽量使用const &传参

总结(对比):

构造函数:

析构函数:

拷贝构造函数:

自定义类型时使用

运算符重载:

类中有变量需要申请空间/自己写了析构函数->都需要用赋值重载

.* 、 ::sizeof?: (三目运算符). 不可以重载

const 成员函数:

++a和a++区别:

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