C++——类和对象（下）

THOVOH2025-09-27 22:03

一、 再探构造函数

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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。

  4. 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。

cpp 复制代码 
#include<iostream>
using namespace std;
class Time
{
public:
	Time(int hour)
		:_hour(hour)
	{
		cout << "Time()" << endl;
	}

private:
	int _hour;
};

class Date
{
public:
	Date()
		:_month(2)
	{
		cout << "Date()" << endl;
	}

	void Print() const

	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}

private:
	// 注意这⾥不是初始化，这⾥给的是缺省值，这个缺省值是给初始化列表的 
	// 如果初始化列表没有显⽰初始化，默认就会⽤这个缺省值初始化 
	int _year = 1;
	int _month = 1;
	int _day;
	Time _t = 1;
	const int _n = 1;
	int* _ptr = (int*)malloc(12);
};

int main()
{
	Date d1;
	d1.Print();
	return 0;
}

运行结果展示：

  1. 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。

  2. 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。

初始化列表总结：

⽆论是否显⽰写初始化列表，每个构造函数都有初始化列表；

⽆论是否在初始化列表显⽰初始化成员变量，每个成员变量都要⾛初始化列表初始化；

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
using namespace std;
#include<iostream>
class Time
{
public:
	Time(int hour)
		:_hour(hour)
	{
		cout << "_hour" << endl;
	}
private:
	int _hour;
};


class Date
{
public:
	Date(int& x, int year = 1,int month = 1,int day = 1)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
		, _t(12)
		, _ret(x)
		, _n(1)
{
		// error C2512: "Time": 没有合适的默认构造函数可⽤ 
		// error C2530 : "Date::_ref" : 必须初始化引⽤ 
		// error C2789 : "Date::_n" : 必须初始化常量限定类型的对象 
}

	void Print() const
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}


private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;

	Time _t; // 没有默认构造 
	int& _ret; // 引⽤ 
	const int _n; // const 
};

int main()
{
	int i = 0;
	Date d1(i);
	d1.Print();

	return 0;
}

运行结果展示：

cpp 复制代码 
#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();
}

根据先声明先引用，可以知道 _a2 先声明， _a1 后声明，所以引用时 _a2 里面传 _a1 ,此时 _a1 为随机值，所以 _a2 为随机值，然后 _a1 为 a 传进来的1。

运行结果展示：

二、 类型转换

  1. 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。

  2. 构造函数前⾯加explicit就不再⽀持隐式类型转换。

  3. 类类型的对象之间也可以隐式转换，需要相应的构造函数⽀持。

cpp 复制代码 
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
	// 构造函数explicit就不再⽀持隐式类型转换 
	// explicit A(int a1)
	A(int a1)
		:_a1(a1)
	{}
	//explicit A(int a1, int a2)
	A(int a1, int a2)
		:_a1(a1)
		, _a2(a2)
	{}
	void Print()
	{
		cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
	}
		int Get() const

	{
		return _a1 + _a2;
	}
private:
	int _a1 = 1;
	int _a2 = 2;
};
class B
{
public:
	B(const A& a)
		:_b(a.Get())
	{}
private:
	int _b = 0;
};

class Stack
{
public:
	void Push(const A& aa)
	{
		//...
	}
private:
	//A _arr[10];
	int _top;
};

int main()
{
	// 1构造⼀个A的临时对象，再⽤这个临时对象拷⻉构造aa3 
	// 编译器遇到连续构造+拷⻉构造->优化为直接构造 
	A aa1 = 1;
	aa1.Print();
	const A& aa2 = 1;
	// C++11之后才⽀持多参数转化 
	A aa3 = { 2,2 };
	// aa3隐式类型转换为b对象 
	// 原理跟上⾯类似 
	B b = aa3;
	//aa3 传 rb 会产生临时变量，会有权限放大的问题，所以用const修饰。
	const B& rb = aa3;
	Stack st;

	A aa3(3);
	st.Push(aa3);

	st.Push(3);

	// C++11
	A aa5 = { 1, 1 };
	const A& raa6 = { 2,2 };
	st.Push(aa5);
	st.Push({ 2,2 });

	return 0;
}

三、 static成员

  1. ⽤static修饰的成员变量，称之为静态成员变量，静态成员变量⼀定要在类外进⾏初始化。

  2. 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。

  3. 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。

  4. 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。

  5. 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。

  6. 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。

  7. 静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制。

  8. 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。

cpp 复制代码 
// 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()
	{
		++_scount;
	}
	A(const A& t)
	{
		++_scount;
	}
	~A()
	{
		--_scount;
	}
	static int GetACount()
	{
		return _scount;
	}

private:
	// 类⾥⾯声明 
	static int _scount;
};

// 类外⾯初始化 
int A::_scount = 0;

int main()
{
	// 编译报错：error C2248: "A::_scount": ⽆法访问 private 成员(在"A"类中声明) 
    //cout << A::_scount << endl;

	//编译器无法直接访问 private 成员，可以在里面用函数去访问 private 成员
	cout << A::GetACount() << endl;
	A a1, a2;
	A a3(a1);
	cout << A::GetACount() << endl;
	cout << a1.GetACount() << endl;


	return 0;
}

https://www.nowcoder.com/practice/7a0da8fc483247ff8800059e12d7caf1?tpId=13&tqId=11200&tPage=3&rp=3&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking

这里看一道牛客网上面的题目。

cpp 复制代码 
#include <regex>

class Sum

{
public:
Sum()
{
    _ret +=_i;
    ++_i;

}
static int SumGet()
{
return _ret;
}
private:
static int _ret;
static int _i;
};

int Sum::_i = 1;
int Sum::_ret = 0;

class Solution {
public:
    int Sum_Solution(int n) {
        //牛客网上面支持变长数组，在vs里面暂时还不支持
        Sum arr[n];
        return Sum::SumGet();
    }
};

四、 友元

  1. 友元提供了⼀种突破类访问限定符封装的⽅式，友元分为：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。

  2. 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。

  3. 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。

  4. ⼀个函数可以是多个类的友元函数。

  5. 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。

  6. 友元类的关系是单向的，不具有交换性，⽐如A类是B类的友元，但是B类不是A类的友元。

  7. 友元类关系不能传递，如果A是B的友元，B是C的友元，但是A不是C的友元。

  8. 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。

cpp 复制代码 
#include<iostream>
using namespace std;
// 前置声明，都则A的友元函数声明编译器不认识B 
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);
	return 0;
}
cpp 复制代码 
#include<iostream>
using namespace std;
class A

{
	// 友元声明 
	friend class B;

private:
	int _a1 = 1;
	int _a2 = 2;
};

class B

{

public:
	void func1(const A& aa)
	{
		cout << aa._a1 << endl;
		cout << _b1 << endl;
	}
	void func2(const A& aa)
	{
		cout << aa._a2 << endl;
		cout << _b2 << endl;
	}

private:
	int _b1 = 3;
	int _b2 = 4;
};

int main()
{
	A aa;
	B bb;
	bb.func1(aa);
	bb.func1(aa);
	return 0;
}

五、 内部类

  1. 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。

  2. 内部类默认是外部类的友元类。

  3. 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。

cpp 复制代码 
#include<iostream>
using namespace std;

class A

{

private:
	static int _k;
	int _h = 1;

public:
	class B // B默认就是A的友元 
	{
	public:
		void foo(const A& a)
		{
			cout << _k << endl; //OK
			cout << a._h << endl; //OK
		}
		int _b1;
	};
};

int A::_k = 1;

int main()
{
	cout << sizeof(A) << endl;

	A::B b;
	A aa;
	b.foo(aa);
	return 0;
}

运行结果展示：

根据输出内部类的大小，可以发现 class B 并没有包含在 class A 里面。

cpp 复制代码 
//用内部类实现上述牛客网的题目
class Solution {
	// 内部类 
	class Sum
	{
	public:
		Sum()
		{
			_ret += _i;
			++_i;
		}
	};
	static int _i;
	static int _ret;
public:
	int Sum_Solution(int n) {
		// 变⻓数组 
		Sum arr[n];
		return _ret;
	}
};
int Solution::_i = 1;
int Solution::_ret = 0;

六、 匿名对象

  1. 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

  2. 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。

cpp 复制代码 
#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;
	// 不能这么定义对象，因为编译器⽆法识别下⾯是⼀个函数声明，还是对象定义 
	//A aa1();

	// 但是我们可以这么定义匿名对象，匿名对象的特点不⽤取名字， 
	// 但是他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();
	A(1);
	A aa2(2);
	// 匿名对象在这样场景下就很好⽤，当然还有⼀些其他使⽤场景，这个我们以后遇到了再说 
	Solution().Sum_Solution(10);
	return 0;

代码运行结果展示：

相关推荐
杨筱毅2 小时前
【计算机通识】主流标准C库演进、差异和设计哲学【三】
c语言·开发语言·计算机通识
疯癫的老码农3 小时前
【word解析】Java文件解析问题排查：无法找到OMML2MML.xsl的IO异常解析
java·开发语言·spring boot·spring·maven
路弥行至3 小时前
C语言入门教程 | 第一讲：C语言零基础入门教程：第一个程序到变量运算详解
c语言·开发语言·经验分享·笔记·单片机·其他·课程设计
beijingliushao3 小时前
86-python电网可视化项目-6
开发语言·python·信息可视化·数据可视化
chenyuhao20244 小时前
vector深度求索（上）实用篇
开发语言·数据结构·c++·后端·算法·类和对象
江公望4 小时前
Qt中，Latin-1字符编码简介
开发语言·arm开发·qt
温启志c#4 小时前
winform c# 做的2个运控平台，通过修改表格 的方式，也可以通过语音识别的交互方式，更加智能。
开发语言·c#
花心蝴蝶.4 小时前
JVM 内存结构
java·开发语言·jvm
97zz4 小时前
实战排查：Java 解析 Excel 大型 导致内存溢出问题的完整解决过程
java·开发语言·spring boot·excel
热门推荐
01GitHub 镜像站点02UV 工具安装与国内镜像源配置指南03Multisim使用教程详尽版--(2025最新版)04KGG转MP3工具|非KGM文件|解密音频05UV安装并设置国内源0646个Nano-banana 精选提示词，持续更新中07Spec-Kit 使用指南08VsCode远程Copilot无法使用Claude Agent问题09阿里最新开源Wan2.2-Animate-14B 本地部署教程：统一双模态框架，MoE架构赋能电影级角色动画与替换10jdk21下载、安装（Windows、Linux、macOS）