C++ 类和对象(静态的static、友元、内部类、匿名对象、explicit)知识点+完整思维导图+实操图+深入细节通俗易懂建议收藏(二)

简介: C++ 类和对象(静态的static、友元、内部类、匿名对象、explicit)知识点+完整思维导图+实操图+深入细节通俗易懂建议收藏(二)

2.static

知识点:

概念: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,此处他并不是每个类对象的成员变量,而是每个对象共享的一个变量

语法:在变量/函数前面加上static

初始化需要再类外面进行,具体如下:

class A
{
public:
  A(int a)//并且不能在构造中初始化
  {
  }
private:
  int _a;
  static int _b;//声明
};
int A::_b = 0;//初始化
int main()
{
  return 0;
}

不能在类内部定义

image.png

细节:

为了防止我们可以随意的更改_b , 所以一般会把_b放到私有里面。

此时就只能通过在类里面创建一个获取函数/创建友元函数来 获取里面的_b了

对于获取函数来说,我们也一般习惯写成静态的,当把函数也写成静态的时候,此时这个函数时没有this指针的,就只能通过通类静态成员即可用 类名::静态成员 或者 对象.静态成员 来访问

static int GetB()//一般我们会把这个定义成静态的函数,此时是没有this指针的,指定类域和访问限定符就能进行访问该函数

  static int GetB()//一般我们会把这个定义成静态的函数,此时是没有this指针的,指定类域和访问限定符就能进行访问该函数
  {
    return _b;
  }
//访问:
  //cout << a.GetB() << endl;
    cout << A::GetB() << endl;

image.png

注意,因为在静态函数中没有this指针,所以不能去调用成员变量/成员函数,而在成员函数中却可以去调用静态的函数,如果一定需要去使用成员函数,则需要传进来,并且需要在参数部分接收

类静态成员即可用 类名::静态成员 或者 对象.静态成员 来访问

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

练习:

设计一个类,在类外面只能在栈上创建对象

设计一个类,在类外面只能在堆上创建对象

class A {
public:
  static A GetStack()
  {
    A a;
    return a;//返回创建的对象
  }
  static A* GetHeap()
  {
    return new A;//new一个空间给A
  }
private:
  A()
  {}
private:
  int _a = 0;
  int _b = 1;
};
int main()
{
  //此时没有别的办法就只能用静态函数
  //因为构造函数也属于私有的,所以我们不能直接定义一个对象
  A::GetStack();
  A::GetHeap();
  return 0;
}

3.友元

知识点:

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(关联性),破坏了封装,所以友元不宜多用。

友元分为:友元函数和友元类

细节:

3.1友元函数

在前面的 operator <<、operator >> 处我们已经使用过了,是用来让函数可以使用一个类中的成员变量

语法:friend 函数声明

image.png

image.png

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

友元函数不能用const修饰(因为其没有this指针)

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

3.2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

(和友元函数一样,当我们在一个类中定义了另外一个友元的类对象,此时在另外的那个类中就能去使用声明的类中的成员变量)

具体写法:friend class 类名

练习使用:

class B {
friend class A;
private:
  int _b = 10;
};
class A {
public:
  A()
  {}
  void Print()
  { 
    //此时创建一个B类的对象就能去访问其类内的私有
    cout <<  _i._b << endl;
  }
private:
  int _a = 0;
  B _i;
};
int main()
{
  A a;
  a.Print();
  return 0;
}

image.png

4.内部类

知识点:

一个类定义在另一个类的内部,这个内部类就叫做内部类

细节:

内部类是外部类的友元类,所以说在内部类可以使用外部类的成员变量,但是外部类却不能使用内部类的成员变量,所以说我们可以直接把,内部类的成员变量写在外部,这样就能一起使用了。

内部类同样是受public、protected、private访问限定符的限制,当写成私有时类外面也无法直接使用

练习使用:

还有写许细节已经进行了注释

class A {
public:
  class B {//此时的B就是A的一个内部类,并且内部类时外部类的友元,可以使用外部类的变量
  public:
    B()
    {}
    void Print(const A& a)//注意也并不是直接就能使用其成员变量,还是需要先实例化一个对象的
    {
      cout << a._a << a._b << endl;
    }
  private:
  };
private:
  int _a = 0;
  int _b = 10;
};
int main()
{
  A a;
  A::B b;//当是public 时就能在外部定义了
  return 0;
} 
class A {
public:
  class B {//此时的B就是A的一个内部类,并且内部类时外部类的友元,可以使用外部类的变量
  public:
    B()
    {
    }
    void Print()
    {
      cout << _a <<_b << endl;//此处对于静态成员来说直接通过A::xxx 就能访问,所以对在A类内的B就能直接使用静态的
    }
  private:
  };
private:
  static int _a;
  static int _b;
};
int main()
{
  A a;
  A::B b;//当是public 时就能在外部定义了
  return 0;
}

5.匿名对象

知识点:

匿名对象,其是就是创建一个没有对象名的对象,并且此时匿名对象在创建行构造,到下一行时就会析构。

匿名对象的创建方法: 类名 ();

匿名对象的使用方法:类名() . 调用的函数;

细节:

匿名对象和临时变量一样都具有常性,所以要引用这个对象的话需要加上const来修饰

如const A& ra = A();

并且对于被引用的匿名对象来说,他的生命周期也会因为被引用而延长到该局部函数结束时

附:在创建对象的时候不能写成 如   Date d();    因为此时编译器无法分清这是函数的声明还是你对象的构造,所以对于不传参的情况不用加上括号

具体练习:

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;//正常的构造
  A();//匿名对象,生命周期在本行
  A aa2(2);//正常的构造
  Solution().Sum_Solution(10);//匿名对象调用其函数,并且此处并不会调用构造函数
  const A& ra = A();//注意匿名对象具有常性,所以需要在引用前面+const
  A aa3(3);//正常的构造
  return 0;
}

image.png

本章完。预知后事如何,暂听下回分解。

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