继类与对象的持续学习后，我们进入了最后的章节，本篇我们会详细介绍再探构造函数，类型转换，static成员，友元函数等知识。废话少说，发车！
1.再探构造函数
• 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。
cpp类名(参数列表) : 成员1(值), ，成员2(值) ，成员3(值) { // 函数体 }• 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。
cpp//错误案例 class Test { int& x = 10; // 错误！引用不能这样写 const int y = 20; // 错误！const 必须初始化列表 }; //正确案例 class Test { int& x; const int y; Test(int a) : x(a), y(20) {} // 必须初始化列表 };
• 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。
cppprivate: // 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);• 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。
cppclass A{ public: // 全参带默认值 → 是默认构造 A(int x = 10){} // 普通有参构造，无默认值 A(int a){} }; class B{ A a; // 自定义成员，未写初始化列表 public: B(){} // 合法：自动调用 A::A(int x=10) };• 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；
实例参照
题目测试
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 随机值
E. 输出 1 2
F. 输出 2 1
D 原因：进入函数构造，形参a=1，由于初始化列表中按照成员变量在类中声明顺序进⾏初始化，_a2先初始化，而_a1还没有，所以为随机值，_a1显示在初始化列表初始化，值为a=1，所以为1。
注意：a（b）不能写成a=b
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。
cppint a = 10; // const 引用：绑定变量 a 正确：可以读取 const int& ref = a; // ref = 20; // 错误！const 引用不能修改值 a = 20;// 原变量可以修改（不影响引用的只读特性）输出 20，引用同步更新 const int& ref = 100; // 正确：const 引用可以绑定临时值 100 // int& ref = 100;// 错误！普通引用不能绑定临时对象 const int num = 50;// 正确：const 引用可以绑定常量 const int& ref = num; // int& ref = num;// 错误！普通引用不能绑定常量 A a(1); A& r1 = a; // ✅ 合法，绑定左值 const A& r2 = a; // ✅ 合法，绑定左值 A& r1 = A(1); // ❌ 编译报错，非const引用不能绑临时对象 const A& r2 = A(1); // ✅ 合法，const引用可以绑临时对象 const A& r3 = 1; // ✅ 合法（如果A(int)构造函数存在，隐式生成临时对象）**•**构造函数前⾯加 explicit 就不再⽀持隐式类型转换。
cppclass A { public: A() {} // 无参构造 }; int main() { A obj = 10; // ❌ 报错！ // 没有 A(int) 构造函数 → 不能隐式转换 } class A { public: // 构造函数explicit就不再⽀持隐式类型转换 // explicit A(int a1) // 单参数构造函数（int 类型） A(int x) { val = x; } int val; }; int main() { // 隐式转换！！！ // 把 int 10 自动 → 变成 A 对象 A obj = 10;// 编译器遇到连续构造+拷⻉构造->优化为直接构造 // 等价于 A obj(10); }• 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
cppclass A {}; class B { public: // 用 A 对象构造 B → 支持 A → B 隐式转换 B(A a) { cout << "A 隐式转换成 B" << endl; } }; int main() { A a; B b = a; // A 对象 → 隐式转成 B 对象 }
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。
cpp// 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()//没有this指针 { return _scount; } private: // 类⾥⾯声明，不属于某个对象 static int _scount;//不能给缺省值 }; // 类外⾯初始化 int A::_scount = 0; int main() { cout << A::GetACount() << endl; A a1, a2; A a3(a1); cout << A::GetACount() << endl; 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; }题目测试：
描述
求1+2+3+...+n，要求不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等关键字及条件判断语句（A?B:C）。
数据范围： 0<n≤2000<n≤200
进阶： 空间复杂度 O(1)O(1) ，时间复杂度 O(n)O(n)
https://www.nowcoder.com/practice/7a0da8fc483247ff8800059e12d7caf1?tpId=13&tqId=11200&tPage=3&rp=3&ru=/ta/coding-interviews&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking
4. 友元
• 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，破坏了封装，所以友元不宜多⽤。
对比项 友元函数 友元类 作用对象 一个单独的函数 一整个类 权限 只有这一个函数能访问私有成员 整个类的所有函数都能访问 关键字 friend 函数声明friend class 类名是否属于类 不属于，无 this 指针 友元类本身不受影响 使用场景 运算符重载、全局函数访问私有 两个类紧密合作 封装破坏程度 小 大（开放整个类）
cppclass A { private: int x = 10; // 声明 B 是友元类 friend class B; friend void show(A a); friend void func(const A& aa, const B& bb); }; class B { public: friend void func(const A& aa, const B& bb); // B 里所有函数都能访问 A 的私有！ void test(A a) { cout << a.x; } }; // 友元函数可以访问 A 的私有成员 void show(A a) { cout << a.x; } void func(const A& aa, const B& bb)//同时做两个类的友元 { cout << aa.a; // 访问 A 的私有 ✔ cout << bb.b; // 访问 B 的私有 ✔ }
5. 内部类
• 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，跟定义在全局相⽐，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。
• 内部类默认是外部类的友元 。
• 内部类不是外部类的成员对象 。
• 没有包含关系，只是作用域嵌套 。
• 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。
cppclass Outer { private: int a; static int b; // 定义内部类 class Inner { public: void show(Outer &o) { // 静态成员直接访问 cout << Outer::b; // 非静态：必须借助外部类对象 cout << o.a; } }; }
上面的题目就有了另一种写法：
6.匿名对象
• 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
// 有名对象
A aa1;
A aa2(12);
// 匿名对象--声明周期只在当前一行
A();
A(11);• 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。
Solution s1;
// cout << s1.Sum_Solution(10) << endl;
// cout << Solution().Sum_Solution(10) << endl;7.对象拷⻉时的编译器优化
• 现代编译器会为了尽可能提⾼程序的效率，在不影响正确性的情况下会尽可能减少⼀些传参和传返回值的过程中可以省略的拷⻉。
• 如何优化C++标准并没有严格规定，各个编译器会根据情况⾃⾏处理。当前主流的相对新⼀点的编译器对于连续⼀个表达式步骤中的连续拷⻉会进⾏合并优化，有些更新更"激进"的编译器还会进⾏ 跨⾏跨表达式的合并优化。
• linux下可以将下⾯代码拷⻉到test.cpp⽂件，编译时⽤ g++ test.cpp -fno-elide
constructors 的⽅式关闭构造相关的优化。
//传值返回 //返回时一个表达式中，连续拷贝构造+拷贝构造->优化一个拷贝构造 （vs2019 debug） //一些编译器会优化得更厉害，进行跨行合并优化，直接变为构造。（vs2022 debug） f2(); cout << endl; //返回时一个表达式中，连续拷贝构造+拷贝构造->优化一个拷贝构造 （vs2019 debug） //一些编译器会优化得更厉害，进行跨行合并优化，直接变为构造。（vs2022 debug） A aa2 = f2(); cout << endl; //一个表达式中，连续拷贝构造+赋值重载->无法优化 A aa3; aa3 = f2(); cout << endl;
