【C++】类和对象（收尾）-阿里云开发者社区

成员变量初始化问题

在创建对象时，编译器通过调用构造函数，给了对象中各个成员变量一个合适的初始值。但是这并不能够称为对对象中成员变量的初始化，构造函数体中的语句只能将其称为赋初值，而不能称为初始化。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。

初始化列表

以一个冒号开始，接着是一个以逗号分割的数据成员列表，每个成员变量后跟一个放在括号中的初始值或表达式。

class Date
{
public:
  Date(int year, int month, int day)
    : _year(year)
    , _month(month)
    , _day(day)
  {}
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，因为初始化只能初始化一次。

如果存在引用成员变量、const成员变量或自定义类型成员（且该类没有默认构造函数时）就必须要在初始化列表位置进行初始化。

class A
{
public:
  A(int a)
    :_a(a)
  {}
private:
  int _a;
};
class B
{
public:
  B(int a, int ref)
    : _aobj(a)
    , _ref(ref)
    , _n(10)
  {}
private:
  A _aobj;    // 没有默认构造函数
  int& _ref;    // 引用
  const int _n; // const 
};

尽量使用初始化列表初始化，因为不管是否在初始化列表写，每个变量都会在初始化列表定义初始化。

class Time
{
public:
  Time(int hour = 0)
    :_hour(hour)
  {
    cout << "Time()" << endl;
  }
private:
  int _hour;
};
class Date
{
public:
  Date(int day)
  {}
private:
  int _day;
  Time _t;
};
int main()
{
  Date d(1);
  return 0;
}

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。

class A
{
public:
  A(int a)
    :_a1(a)
    ,_a2(_a1)
  {}
  void Print()
  {
    cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
  }
private:
  int _a2;
  int _a1;
};
int main()
{
  A aa(1);
  aa.Print();
  return 0;
}

explicit关键字

构造函数不仅可以构造与初始化对象，对于单个参数或者除第一个参数无默认值其余均有默认值的构造函数，还具有类型转换的作用。使用explicit修饰构造函数，将会禁止构造函数的隐式转换

class Date
{
public:
  // 单参构造函数，没有使用explicit修饰，具有类型转换作用
  // explicit修饰构造函数，禁止类型转换 -- explicit去掉之后，代码可以通过编译
  //explicit Date(int year)
  Date(int year)
    :_year(year)
  {}
  // 虽然有多个参数，但是创建对象时，后两个参数可以不传参，没有使用explicit修饰，具有类型转换作用
  // explicit修饰构造函数，禁止类型转换
  /*explicit Date(int year, int month = 1, int day = 1)
  Date(int year, int month = 1, int day = 1)
    :_year(year)
    ,_month(month)
    ,_day(day)
  {}*/
  Date& operator=(const Date& d)
  {
    if (this != &d)
    {
      _year = d._year;
      _month = d._month;
      _day = d._day;
    }
    return *this;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Date d1(2000);
  d1 = 2023;
  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。静态成员变量一定要在类外进行初始化。

class A
{
public:
  A()
  {
    ++_scount;
  }
  A(const A& t)
  {
    ++_scount;
  }
  ~A()
  {
    --_scount;
  }
  static int GetACount()
  {
    return _scount;
  }
private:
  static int _scount;
};
int A::_scount = 0;
void TestA()
{
  cout << A::GetACount() << endl;
  A a1, a2;
  A a3(a1);
  cout << A::GetACount() << endl;
}
int main()
{
  TestA();
  return 0;
}

特性：

静态成员被所有类对象共享，不属于某一个具体的对象，存放在静态区中；

静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字，类中只是声明；

类静态成员可用类名::静态成员或者对象.静态成员来访问；

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；

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

友元

友元提供了一种突破封装的方式，有时提供了便利。但是友元会增加耦合度，破坏了封装，所以友元不能过多的使用。

友元函数

友元函数可以直接访问类的私有成员，它是定义在类外部的普通函数，不属于任何类，但是需要在类的内部声明，声明时需要加friend关键字。

class Date
{
  friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
  friend istream& operator>>(istream& _cin, 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& _cout, const Date& d)
{
  _cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
  return _cout;
}
istream& operator>>(istream& _cin, Date& d)
{
  _cin >> d._year;
  _cin >> d._month;
  _cin >> d._day;
  return _cin;
}
int main()
{
  Date d;
  cin >> d;
  cout << d << endl;
  return 0;
}

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；

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，不受类的访问限定符的限制；

一个函数可以是多个类的友元函数；

友元函数的调用与普通的调用原理相同。

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。

友元关系是单向的，不具有交换性；

友元关系不能传递；

友元关系不能继承。

class Time
{
  friend class Date;
public:
  Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)
    : _hour(hour)
    , _minute(minute)
    , _second(second)
  {}
private:
  int _hour;
  int _minute;
  int _second;
};
class Date
{
public:
  Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
    : _year(year)
    , _month(month)
    , _day(day)
  {}
  void SetTimeOfDate(int hour, int minute, int second)
  {
    // 直接访问时间类私有的成员变量
    _t._hour = hour;
    _t._minute = minute;
    _t._second = second;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
  Time _t;
};

内部类

如果一个类定义在另一个类的内部，这个内部的类就叫做内部类。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访问内部类的成员。外部类对内部类没有任何访问权限。

内部类就是外部类的友元类，但是外部类不是内部类的友元。

特性

内部类可以定义在外部类的任何访问限定符内（public、protected、private）；

内部类可以直接访问外部类中的static成员，不需要外部类的对象/类名；

sizeof（外部类） = 外部类，和内部类没有任何关系。

class A
{
private:
  static int k;
  int h;
public:
  class B
  {
  public:
    void foo(const A& a)
    {
      cout << k << endl;
      cout << a.h << endl;
    }
  };
};
class C
{
private:
  static int c;
  int h;
};
int A::k = 1;
int main()
{
  A a;
  A::B b;
  b.foo(A());
  C c;
  cout << sizeof(a) << endl;
  cout << sizeof(b) << endl;
  cout << sizeof(c) << endl;
  return 0;
}

匿名对象

匿名对象的特点是没有名字，它的声明周期只在定义它那一行，是一次性的。

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;
  //A aa1();// 不能这么定义对象，因为编译器无法识别是一个函数声明，还是对象定义
  A();
  A aa2(2);
  Solution().Sum_Solution(10);
  return 0;
}

【C++】类和对象（收尾）

成员变量初始化问题

初始化列表

explicit关键字

static成员

特性：

友元

友元函数

友元类

内部类

特性

匿名对象

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