【C++】类和对象(三)

目录

[1 初始化列表](#1 初始化列表)

[2 类型转换](#2 类型转换)

[3 static成员](#3 static成员)

[4 友元](#4 友元)

[5 内部类](#5 内部类)

[6 匿名对象](#6 匿名对象)

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1 初始化列表

构造函数的初始化除了在函数体内赋值，还有另一种方式，就是初始化列表。初始化列表使用时是以一个冒号开始，接着加逗号来分割数据成员列表。每个成员变量后面放括号，括号里放初始值或者表达式。 根据一段代码举例：

class Date
{
public:
	Date(int& x, int year, int month, int day)
		:_year(year)   //初始化列表
		, _month(month)
		, _day(day)
	{

	}
	void Print()const
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

每个成员变量在初始化列表中只能出现一次，初始化列表可以看做是每个成员变量定义初始化的地方。

注意 ，成员变量是引用成员变量 、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，缺省值主要是给没有显示在初始化列表的初始化成员使用的。

举例说明：

class Time
{
public:
	Time(int hour)
		:_hour(hour)
	{

	}
private:
	int _hour;
};
class Date
{
public:
	Date(int& x, int year, int month, int day)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _t(2)
		, _ref(x)
		, _n(1)
	{

	}
	void Print()const
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day=1;//缺省值
	Time _t;//没有默认构造的成员变量
	int& _ref;//引用成员变量
	const int _n;//const成员变量
};

无论是否写初始化列表，每一个构造函数都有初始化列表。尽量使用初始化列表初始化，因为**每个成员变量都会走初始化列表，即使这个成员变量不在初始化列表中。**如果成员变量在声明位置给了缺省值，初始化列表没有这个成员变量，会用这个缺省值初始化。

如果成员变量既没有给缺省值，又没有在初始化列表初始化，对于内置类型成员是否初始化取决于编译器，C++没有单独规定。对于自定义类型成员会调用这个成员类型的默认构造函数，如果没有默认构造函数会编译错误。

以下为初始化流程：

初始化列表中按照成员变量在类中的声明顺序进行初始化，跟初始化列表中成员出现的先后顺序没关系。建议初始化列表数据和声明顺序保持一致。看个例子：

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
	A(int a)
		:_a1(a)
		, _a2(_a1)
	{
	}
	void Print() 
	{
		cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
	}
private:
	int _a2 = 2;
	int _a1 = 2;
};
int main()
{
	A aa(1);
	aa.Print();
}

由于初始化列表中按照成员变量在类中的生命顺序进行初始化，所以_a2先初始化，此时_a1没有初始化，所以_a2打印出来是随机值，_a1为1。

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。
• 类类型的对象之间也支持隐式类型转换，需要相应的构造函数支持。
• 只要在构造函数前加explicit，就不支持隐式类型转换。

下面举个例子，有相应注释说明：

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
	A(int a)
		:_a1(a)
		,_a2(_a1)
	{ }
private:
	int _a1;
	int _a2;
};
int main()
{
	//构造
	A aa1(1);
	//隐式类型转换,由整型转换成A类型，用2构造一个临时对象，再用临时对象拷贝构造
	//编译器会优化，会直接构造
	A aa2 = 2;


	//这样是错误的，2会产生一个临时对象，临时对象具有常性
	//A& aa3 = 2;

	//正确写法
	const A aa3 = 2;
}

3 static成员

• 用static修饰的成员变量，称之为静态成员变量，静态成员变量要在类外进行初始化。
• 静态成员变量存放在静态区，为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象。
• 静态成员函数没有this指针。
• 静态成员函数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
• 静态成员也是类的成员，受public、protected、private访问限定符的限制。
• 静态成员变量不属于某个对象，不走初始化列表初始化。不能在声明位置给缺省值初始化。

// 实现⼀个类，计算程序中创建出了多少个类对象
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
	A()
	{
		++_count;
	}
	A(const A& t)
	{
		++_count;
	}
	~A()
	{
		--_count;
	}
	static int GetACount()
	{
		return _count;
	}
private:
	// 类⾥⾯声明
	static int _count;
};
// 类外⾯初始化
int A::_count = 0;
int main()
{
	cout << A::GetACount() << endl;//0
	A a1, a2;
	A a3(a1);
	cout << A::GetACount() << endl;//3
	cout << a1.GetACount() << endl;//3
	return 0;
}

4 友元

友元提供了突破类访问限定符的方式，友元分为友元函数和友元类，使用方式是在函数声明或者类声明前面加friend，并且把友元声明放在一个类的里面。

外部的友元函数可以访问类的私有和保护成员，这是友元的作用。

#include<iostream>
using namespace std;
// 前置声明
class B;
class A
{
	// 友元声明
	friend void func(const A& aa, const B& bb);
private:
	int _a1 = 1;
	int _a2 = 2;
};
class B
{
	// 友元声明
	friend void func(const A& aa, const B& bb);
private:
	int _b1 = 3;
	int _b2 = 4;
};
void func(const A& aa, const B& bb)
{
	cout << aa._a1 << endl;
	cout << bb._b1 << endl;
}
int main()
{
	A aa;
	B bb;
	func(aa, bb);//输出1  3
	return 0;
}

• 一个函数可以是多个类的友元函数。
• 友元类的关系是单向的，A类是B类的友元，B类不是A类的友元。
• 友元类关系不可以传递，如果A是B的友元，B是C的友元，但是A不是C的友元。
• 友元会增加耦合度，破坏了封装，友元不宜多用。

5 内部类

如果一个类定义在另一个类的内部，这个类就叫做内部类。内部类是一个独立的类，外部的类实例化的对象不包含内部类

内部类默认是外部类的友元类

如果把内部类放在private或protected位置，那么这个内部类就是专属内部类，其余地方用不了。

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
private:
    int _k=1;
    int _h = 1;
public:
    class B // B默认就是A的友元
    {
    public:
        void f(const A& a)
        {
            cout << a._k << endl;  //可以调用A的成员变量        
            cout << a._h << endl;     
        }

        int _b1;
    };
};
int main()
{
    A::B b;
    A aa;
    b.f(aa);//输出1 1
    return 0;
}

6 匿名对象

利用类型(实参)这样格式定义出来的对象是匿名对象，匿名对象的生命周期只有当前一行，过了这行就结束了。像类型 对象名(实参)这样格式定义出来的是有名对象

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
    A(int a = 0)
        :_a(a)
    {
        cout << "A(int a)" << endl;
    }
    ~A()
    {
        cout << "~A()" << endl;
    }
private:
    int _a;
};
class Solution 
{
public:
    int Sum_Solution(int n) 
    {
        return n;
    }
};
int main()
{
    A aa1;
    // 定义匿名对象，匿名对象的特点不⽤取名字，
    // ⽣命周期只有这⼀⾏，下⼀⾏他就会⾃动调⽤析构函数  
    A();
    A(1);
    A aa2(2);
    // 匿名对象在这样场景下就很好用，不用单独写一行去实例化新对象
    cout << Solution().Sum_Solution(10)<<endl;
    return 0;
}

以上就是本文全部内容了，主要说明类和对象中的各个小知识点，如果这篇文章对你有用，可以点点赞哦，你的支持就是我写下去的动力，本文是类和对象的最后一篇文章，后续会继续更新其他知识。