C++基础语法篇八 ——【类型转换、再探构造、友元】

不出意外，本篇博客是对类和对象的结尾，最后一些相关知识点在本篇博客将会细细讲解。下课来看深入探究构造函数

再探构造函数（深入探究构造函数）

• 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。

• 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。

• 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，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。

• 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。

• 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。

代码演示

#include<iostream>
using namespace std;
class zph
{
public:
	//
	zph(int hour)
	:_hour(hour)
{
cout << "Time()" << endl;
}
private:
int _hour;
};

class Date
{
public:
//初始化列表
Date(int& x, int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	:_year(year)
	,_month(month)
	,_day(day)
	,_t(12)
	,_ref(x)
	,_n(1)
{
	//报错信息
	// 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;
		zph _t; // 没有默认构造
		int& _ref; // 引⽤
		const int _n; // const
};
int main()
{
	int i = 0;
	Date d1(i);
	d1.Print();
	return 0;
}

此外 还有一些错误的理解初始化

代码如下：

#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;
}

总结：

再探构造练习

下面程序的运行结果是什么（）

A. 输出 1 1

B. 输出 2 2

C. 编译报错

D. 输出 1 和随机值

E. 输出 1 2

F. 输出 2 1

答案：D

解析：

1.成员变量的初始化顺序 = 声明顺序：类中成员变量的初始化顺序，不取决于初始化列表的顺序，而是取决于「在类中声明的顺序」。_a2 先声明，_a1 后声明 → 初始化顺序是 _a2 先，_a1 后。

2.若初始化列表给成员赋值，会覆盖类内的默认值（比如 _a1 在初始化列表中被赋值为 a，则类内 _a1=2 失效）；若初始化列表未给成员赋值，才会用类内默认值。

3.初始化 _a2：初始化列表中要求 _a2 = _a1，但此时 _a1 还未初始化（_a1 后声明，还没轮到它初始化），_a1 的值是「内存中的随机垃圾值」→ _a2 被赋值为这个随机值（类内默认值 _a2=2 被初始化列表覆盖，失效）。

初始化 _a1：初始化列表中要求 _a1 = a（即 1）→ _a1 被赋值为 1（类内默认值 _a1=2 失效）。

Print() 输出：_a1 是 1，_a2 是第一步的随机值 → 最终输出 1 随机数（而非 1 1）。

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。

• 构造函数前面加explicit就不再支持隐式类型转换。

• 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

代码案例：

#include<iostream>
using namespace std;
class object
{
public:
// 构造函数explicit就不再⽀持隐式类型转换
// explicit A(int a1)
//单参
object(int a1)
:_a1(a1)
{}
//explicit A(int a1, int a2)
//多参
object(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 object1
{
public:
	object1(const object& a)
		:_b(a.Get())
{}
private:
	int _b = 0;
};
int main()
{
// 1构造⼀个object的临时对象，再⽤这个临时对象拷⻉构造a3
// 编译器遇到连续构造+拷⻉构造->优化为直接构造
object a = 1;
a.Print();
const object& a2 = 1;
// C++11之后才⽀持多参数转化
object a3 = { 2,2 };
// a3隐式类型转换为b对象
// 原理跟上⾯类似
object1 b = a3;
const object1& rb = a3;
return 0;
}

static成员

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

• 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。

• 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。

• 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。

• 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。

• 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。

• 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。

代码案例

#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;//注意要

int main()
{
	cout << A::GetACount() << endl;
	A a1, a2;
	A a3(a1);
	cout << A::GetACount() << endl;//这里如果成员变量是共有，也可以指定类域直接访问成员变量，否则将会报错，错误码如下：
	cout << a1.GetACount() << endl;
	// 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;
	return 0;
}

友元

关于友元，我们前面已经接触一部分了，那接下来来看下一部分：

• 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。

• 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。

• 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。

• 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。

• 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。

• 有时提供了便利。但是友元会增加耦合度（一般是指代码的联系紧密程度），破坏了封装，所以友元不宜多用。

代码演示：

//友元
#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;
}

最后总结一下：友元函数就是朋友关系，简单来说就是手足情深的好兄弟关系。通过这个关系向好朋友寻求帮助，比如借东西，分享共用物品。