【C++】类和对象(收尾)

简介: 【C++】类和对象(收尾)

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;
}


1f4af688f98340cf9e0b73c21e4420da.png

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;
}


61d9675413624bc2877a9dcd538693e4.png

ad66fa2dd6b444b5a168fc626661e041.png

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;
}

83a6f1116b0f47b6b8dafbdb888c53a5.png

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;
}
目录
相关文章
|
8月前
|
编译器 C++ 开发者
【C++篇】深度解析类与对象(下)
在上一篇博客中,我们学习了C++的基础类与对象概念,包括类的定义、对象的使用和构造函数的作用。在这一篇,我们将深入探讨C++类的一些重要特性,如构造函数的高级用法、类型转换、static成员、友元、内部类、匿名对象,以及对象拷贝优化等。这些内容可以帮助你更好地理解和应用面向对象编程的核心理念,提升代码的健壮性、灵活性和可维护性。
|
4月前
|
人工智能 机器人 编译器
c++模板初阶----函数模板与类模板
class 类模板名private://类内成员声明class Apublic:A(T val):a(val){}private:T a;return 0;运行结果:注意:类模板中的成员函数若是放在类外定义时,需要加模板参数列表。return 0;
114 0
|
4月前
|
存储 编译器 程序员
c++的类(附含explicit关键字,友元,内部类)
本文介绍了C++中类的核心概念与用法,涵盖封装、继承、多态三大特性。重点讲解了类的定义(`class`与`struct`)、访问限定符(`private`、`public`、`protected`)、类的作用域及成员函数的声明与定义分离。同时深入探讨了类的大小计算、`this`指针、默认成员函数(构造函数、析构函数、拷贝构造、赋值重载)以及运算符重载等内容。 文章还详细分析了`explicit`关键字的作用、静态成员(变量与函数)、友元(友元函数与友元类)的概念及其使用场景,并简要介绍了内部类的特性。
189 0
|
6月前
|
编译器 C++ 容器
【c++11】c++11新特性(上)(列表初始化、右值引用和移动语义、类的新默认成员函数、lambda表达式)
C++11为C++带来了革命性变化,引入了列表初始化、右值引用、移动语义、类的新默认成员函数和lambda表达式等特性。列表初始化统一了对象初始化方式,initializer_list简化了容器多元素初始化;右值引用和移动语义优化了资源管理,减少拷贝开销;类新增移动构造和移动赋值函数提升性能;lambda表达式提供匿名函数对象,增强代码简洁性和灵活性。这些特性共同推动了现代C++编程的发展,提升了开发效率与程序性能。
226 12
|
7月前
|
设计模式 安全 C++
【C++进阶】特殊类设计 && 单例模式
通过对特殊类设计和单例模式的深入探讨,我们可以更好地设计和实现复杂的C++程序。特殊类设计提高了代码的安全性和可维护性,而单例模式则确保类的唯一实例性和全局访问性。理解并掌握这些高级设计技巧,对于提升C++编程水平至关重要。
142 16
|
7月前
|
编译器 C++
类和对象(中 )C++
本文详细讲解了C++中的默认成员函数,包括构造函数、析构函数、拷贝构造函数、赋值运算符重载和取地址运算符重载等内容。重点分析了各函数的特点、使用场景及相互关系,如构造函数的主要任务是初始化对象,而非创建空间;析构函数用于清理资源;拷贝构造与赋值运算符的区别在于前者用于创建新对象,后者用于已存在的对象赋值。同时,文章还探讨了运算符重载的规则及其应用场景,并通过实例加深理解。最后强调,若类中存在资源管理,需显式定义拷贝构造和赋值运算符以避免浅拷贝问题。
|
7月前
|
存储 编译器 C++
类和对象(上)(C++)
本篇内容主要讲解了C++中类的相关知识,包括类的定义、实例化及this指针的作用。详细说明了类的定义格式、成员函数默认为inline、访问限定符(public、protected、private)的使用规则,以及class与struct的区别。同时分析了类实例化的概念,对象大小的计算规则和内存对齐原则。最后介绍了this指针的工作机制,解释了成员函数如何通过隐含的this指针区分不同对象的数据。这些知识点帮助我们更好地理解C++中类的封装性和对象的实现原理。
|
7月前
|
安全 C++
【c++】继承(继承的定义格式、赋值兼容转换、多继承、派生类默认成员函数规则、继承与友元、继承与静态成员)
本文深入探讨了C++中的继承机制,作为面向对象编程(OOP)的核心特性之一。继承通过允许派生类扩展基类的属性和方法,极大促进了代码复用,增强了代码的可维护性和可扩展性。文章详细介绍了继承的基本概念、定义格式、继承方式(public、protected、private)、赋值兼容转换、作用域问题、默认成员函数规则、继承与友元、静态成员、多继承及菱形继承问题,并对比了继承与组合的优缺点。最后总结指出,虽然继承提高了代码灵活性和复用率,但也带来了耦合度高的问题,建议在“has-a”和“is-a”关系同时存在时优先使用组合。
406 6
|
7月前
|
编译器 C++
类和对象(下)C++
本内容主要讲解C++中的初始化列表、类型转换、静态成员、友元、内部类、匿名对象及对象拷贝时的编译器优化。初始化列表用于成员变量定义初始化,尤其对引用、const及无默认构造函数的类类型变量至关重要。类型转换中,`explicit`可禁用隐式转换。静态成员属类而非对象,受访问限定符约束。内部类是独立类,可增强封装性。匿名对象生命周期短,常用于临时场景。编译器会优化对象拷贝以提高效率。最后,鼓励大家通过重复练习提升技能!
|
8月前
|
编译器 C语言 C++
类和对象的简述(c++篇)
类和对象的简述(c++篇)