C++类与对象(三)(上)

简介: C++类与对象(三)

构造函数的初始化列表

初始化列表

我们之前说,构造函数等于给整个对象初始化,如果遇到这种情况呢?

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
  A()
  {
    _a = 10;
    _b = 20;
    _c = 30;//这个成员是无法被改变的
  }
private:
  int _a;
  int _b;
  const int _c;//const属性的变量必须要初始化
};
int main()
{
  A s;
  return 0;
}

在调用构造函数的时候,就不是初始化成员变量了,而是给成员变量赋值。

C++中成员变量的初始化是在这里。

using namespace std;
class A
{
public:
  A()
    :_a(1)
    , _b(2)
    , _c(3)
  {
    _a = 10;
    _b = 20;
    _a = 23;
  }
  void print()
  {
    cout << _a << endl;
    cout << _b << endl;
    cout << _c << endl;
  }
private:
  int _a;
  int _b;
  const int _c;
};
int main()
{
  A s;
  s.print();
  return 0;
}

初始化列表: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。

构造函数体中的语句只能将其称为赋初值,而不能称作初始化。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。

我们发现,const修饰的成员变量成功初始化了,并且构造函数里面也确实能赋值成员变量。

但是初始化列表不一定能解决所有的问题,比如你要开辟一块空间需要检查指向的位置是否为空指针。所以初始化列表和构造函数内部混着用是最好的。

还要注意的一点就是:如果成员变量有缺省值,但是初始化列表也初始化了这个变量,那么就该成员的值就是初始化列表的值

我们可以理解为成员变量是声明,初始化列表是定义,就算不写初始化列表也会走初始化列表。

自定义类型与初始化列表

我们在定义一个变量的时候可以不赋值,但是const和引用时必须赋值的,在类中自定义类型也是必须进行初始化的,如果你没写类的初始化,那么它就会调用它的默认构造函数,如果没有默认构造就报错。

#include <iostream>
using namespace std;
class N
{
public:
  N()
    :_a(0)
  {}
private:
  int _a;
};
class A
{
public:
  A(int x)
    : _b(x)
    , _c(3)
  { }
private:
  N _a;
  int& _b;
  const int _c;
};
int main()
{
  A s(2);
  return 0;
}

如果不是默认构造函数,那就只能在初始化列表中写出自定义类型的初始化了。

#include <iostream>
using namespace std;
class N
{
public:
  N(int x)
    :_a(x)
  {}
private:
  int _a;
};
class A
{
public:
  A(int x)
    : _b(x)
    , _c(3)
    , _a(10)
  { }
private:
  N _a;
  int& _b;
  const int _c;
};
int main()
{
  A s(2);
  return 0;
}

尽量使用初始化列表初始化,因为不管你是否使用初始化列表,对于自定义类型成员变量,一定会先使用初始化列表初始化。

注意: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:

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
  A(int x)
    :_b(x)
    ,_a(_b)//先初始化_a,这时的成员_b还没有初始化
  { }
  void print()
  {
    cout << _a << ' ' << _b << endl;
  }
private:
;
  int _a;
  int _b;
};
int main()
{
  A s(2);
  s.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。

#include <iostream>
using namespace std;
class N
{
public:
  N(int x)
    :_a(x)
  { }
private:
  int _a;
};
int main()
{
  N s1(2022);
  N s2 = 2022;//2022是一个整形,对象s2是一个自定义类,但是编译通过了
}

这里涉及到了一个隐形转换,就像从int类型转到double类型一样。

int i = 10;
double j = i;//这里会产生一个临时变量,然后赋给j,产生的临时变量是常量
const double& x = i;//因为是常量,所以引用的时候属于权限放大,需要加一个const才行

这里支持整形赋值到s2是因为构造函数中有一个单参的整形,也就是说相当于整形2022通过N类的构造函数创建了一个临时对象然后拷贝到了新创建的对象s2中,这里本来的步骤是构造+拷贝构造,但是编译器优化成了直接构造。

如果你不想发生这种隐形的转换,可以用explicit关键字放在构造函数前:

#include <iostream>
using namespace std;
class N
{
public:
  explicit N(int x)
    :_a(x)
  { }
private:
  int _a;
};
int main()
{
  N s1(2022);
  N s2 = 2022;
}

  1. 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。
  2. 如果是多个参数,要分情况:

N(int x,int y = 10, int z = 20);

N(int x = 4,int y = 10, int z = 20);

  1. 多参构造函数
#include <iostream>
using namespace std;
class N
{
public:
  N(int x, int y, int z)
  {
    _a = x;
    _b = y;
    _c = z;
  }
  void print()
  {
    cout << _a << ' ' << _b << ' ' << _c << endl;
  }
private:
  int _a;
  int _b;
  int _c;
};
int main()
{
  N s1(1, 2, 3);
  N s2 = { 4,5,6 };
  s1.print();
  s2.print();
  return 0;
}

原理和前面是一样的,当然这里的构造函数加一个explicit也是编译不能通过的。

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。

静态成员变量

之前说过,全局的静态在哪里都能用,局部的静态只能在局部用,那么类里面的静态只能在类里用,并且是类的对象通用(但是要注意不是在对象里面储存,是在静态区)。

例如,我们要计算某个程序中的构造函数被调用了多少次。

#include <iostream>
using namespace std;
class N
{
public:
  N(int x = 0)
  {
    _a = x;
    ++n;
  }
  void print()const
  {
    cout << _a << endl;
  }
private:
  int _a;
public:
  static int n;
};
int N::n = 0;//不能再构造函数初始化,不然会被反复初始化
       //静态成员可以在类外进行初始化
void www(const N& s)
{
  s.print();
}
void yyy(const N& s)
{ }
int main()
{
  N s1;
  www(10);//这里就等于将10传给函数www中的对象s
  cout << N::n << endl;
  N s2 = 10;
  yyy(s2);
  cout << N :: n << endl;
  //还有一些奇怪的访问方式
  cout << s1.n << endl;//这里编译器会认为s1是N类,n在s1里面
  N* p = nullptr;
  cout << p->n << endl;//这里虽然指向的是空指针,但是并没有解引用p,因为n在静态区
  return 0;
}

静态成员函数

上面的代码我们将静态成员变量设置为了共有,其实一般都是私有,那么设置成私有我们就无法再类外访问了,而静态成员函数就很好的解决了这个问题。

这里要注意,静态成员函数没有this指针,只能访问静态成员。

#include <iostream>
using namespace std;
class N
{
public:
  N()
    :_a(10)
  { 
    ++n;
  }
  static int retu()//静态成员函数
  {
    return n;
  }
private:
  int _a;
  static int n;
};
int N::n = 0;
int main()
{
  N s;
  cout << N::retu() << endl;//不用通过对象进行访问
  return 0;
}


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