再谈构造函数
在创建对象时,编译器通过调用构造函数,给对象中各个成员变量一个合适的初始值。
class Date { public: Date(int year, int month, int day) { //赋值并非初始化 _year = year; _month = month; _day = day; } private: int _year; int _month; int _day; };
虽然上述构造函数调用之后,对象中已经有了一个初始值,但是不能将其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。
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
class Date { public: Date(int year, int month, int day) //定义,初始化 : _year(year) , _month(month) , _day(day) {} private: //成员的声明 int _year; int _month; int _day; };
注意
1. 每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(初始化只能初始化一次)
2. 类中包含以下成员,必须放在初始化列表位置进行初始化:
· 引用成员变量
· const成员变量
· 自定义类型成员变量(且类中没有构造函数时)
class A { public: A(int t) :_t(t) { } private: int _t; }; class Date { public: Date(int year, int month, int day, int i, int& refn) //初始化列表 :_year(year) , _month(month) , _i(i) , _n(refn) ,_a(0) { _day = day; } private: int _year; int _month; int _day; const int _i; int& _n; A _a; }; int main() { int n = 30; int t = 10; Date d1(2023, 11, 1, 9, n); return 0; }
3.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。
4. 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
看看下面这道题
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(); }
答案为 1 随机值
根据上面的点,先用_a1初始化_a2,_a1为随机值所以_a2为随机值;在使用a初始化_a1,所以_a1为a的值即1。
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。
explicit 关键字 class A { public: A(int a) :_a(a) { } private: int _a; }; int main() { A aa(2023); //含有隐式类型转化,将2隐式转化为一个临时的类A常量,2不变 aa = 2; //去掉const编译器会报错 const A& _aa=2; return 0; }
添加explicit关键字会阻止这种隐式类型转化
class A { public: explicit A(int a) :_a(a) { } private: int _a; }; int main() { A aa(2023); aa = 2; const A& _aa = 2; return 0; }
匿名对象
特点:不用起名字,生命周期只有这一行
class A { public : void Print() { } ~A() { cout << "~A()调用" << endl; } private: int _a=1; }; int main() { A().Print(); 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。
面试题:实现一个类,计算程序中创建了多少个类的对象和通过调试还剩多少个类的对象;
类里定义两个变量肯定时不行的,没创建一个新类就会重新创建类里的成员。
第一种:使用全局变量在构造、拷贝构造和析构函数中分别求解;
第二种:使用静态成员实现
我们显然使用第二种来实现。
class A { public: A() { n++; m++; } A(const A& t) { n++; m++; } ~A() { --m; } //没有this指针 //static修饰后可以使用域作用限定符直接访问类里的函数 static void Print() { cout << n << " " << m << endl; } private: static int n; static int m; }; //类外面初始化 int A::m = 0; int A::n = 0; int main() { A aa; A aaa; A::Print(); //创建对象访问 aa.Print(); A(); //直接访问 A::Print(); return 0; }
注意:
1. 静态成员为所有类对象所共享,不属于某个具体的对象,存放在静态区
2. 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
3. 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
4. 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
5. 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
友元不宜多用。
友元分为:友元函数和友元类
友元函数
class A { public: A(int x, int y) :_x(x) {} //类里定义函数 前加关键字friend friend int sum(const A& a, const A& b); private: int _x; }; //类外面实现 int sum(const A& a, const A& b) { //访问类里的私有数据 int sum = a._x + b._x; return sum; }
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,但需要在
类的内部声明,声明时需要加friend关键字。
说明:
1. 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
2. 友元函数不能用const修饰
3. 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
4. 一个函数可以是多个类的友元函数
5. 友元函数的调用与普通函数的调用原理相同
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。
比如上述Time类和Date类,在Time类中声明Date类为其友元类,那么可以在Date类中直接访问Time类的私有成员变量,但想在Time类中访问Date类中私有的成员变量则不行。
· 友元关系不能传递
如果C是B的友元, B是A的友元,则不能说明C时A的友元。
· 友元关系不能继承,在继承位置再给大家详细介绍。
class Time { friend class Date; // 声明日期类为时间类的友元类,则在日期类中就直接访问Time类 中的私有成员变量 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
概念: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,
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优越
的访问权限。
注意:内部类就是外部类的友元类,参见友元类的定义,内部类可以通过外部类的对象参数来访
问外部类中的所有成员。但是外部类不是内部类的友元。
特性:
1. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。2. 注意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。3. sizeof(外部类)=外部类,和内部类没有任何关系。
class A { public: class B { //相当于写了 friend class A; public: void set( A& t) { //访问A类的私有数据 t._a = 1; } private: int _b; }; private: int _a; }; int main() { return 0; }
再次理解类和对象
现实生活中的实体计算机并不认识,计算机只认识二进制格式的数据。如果想要让计算机认识现
实生活中的实体,用户必须通过某种面向对象的语言,对实体进行描述,然后通过编写程序,创
建对象后计算机才可以认识。比如想要让计算机认识洗衣机,就需要:
1. 用户先要对现实中洗衣机实体进行抽象---即在人为思想层面对洗衣机进行认识,洗衣机有什
么属性,有那些功能,即对洗衣机进行抽象认知的一个过程2. 经过1之后,在人的头脑中已经对洗衣机有了一个清醒的认识,只不过此时计算机还不清
楚,想要让计算机识别人想象中的洗衣机,就需要人通过某种面相对象的语言(比如:C++、Java、Python等)将洗衣机用类来进行描述,并输入到计算机中3. 经过2之后,在计算机中就有了一个洗衣机类,但是洗衣机类只是站在计算机的角度对洗衣
机对象进行描述的,通过洗衣机类,可以实例化出一个个具体的洗衣机对象,此时计算机才
能洗衣机是什么东西。4. 用户就可以借助计算机中洗衣机对象,来模拟现实中的洗衣机实体了。
在类和对象阶段,大家一定要体会到,类是对某一类实体(对象)来进行描述的,描述该对象具有那
些属性,那些方法,描述完成后就形成了一种新的自定义类型,才用该自定义类型就可以实例化
具体的对象。