【本节目标】

1. 再谈构造函数

2. Static成员

3. 友元

4. 内部类

5.匿名对象

6.拷贝对象时的一些编译器优化

7. 再次理解封装

1. 再谈构造函数

1.1 构造函数体赋值

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。

#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
    Date(int year, int month, int day)
    {
        // 函数体内初始化
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};
int main()
{
    Date d1(2023, 11, 7);
    return 0;
}

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。

1.2 初始化列表

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。

#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
    Date(int year, int month, int day)
        : _year(year)
        , _month(month)
        , _day(day)
    {}// 初始化列表
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};
int main()
{
    Date d1(2023, 11, 7);
    return 0;
}

【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(且该类没有默认构造函数时)

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
  A(int a = 1)
    :_a(a)
  {
    cout << "A(int a = 1)" << endl;
  }
private:
  int _a;
};
class B
{
public:
  B(int ref, int year, int month, int day)
    :_ref(ref)
    ,_n(10)
  {
    // 函数体内初始化
    // 这里的三个成员没有在初始化列表显示定义
    // 但是这里也会定义，只是内置类型默认给的随机值
    // 如果时自定义类型成员会去调用它的默认构造函数
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
private:
  //声明，没有开空间，对象定义时才开空间
  int _year;
  int _month;
  int _day;
  A _aobj;  // 此时有默认构造函数
  int& _ref;  // 引用：必须在定义的时候初始化
  const int _n; // const：必须在定义的时候初始化
};
int main()
{
  //定义：对象整体定义
  //每个成员在初始化列表处定义
  B b(1, 2023, 11, 7);
  return 0;
}

运行结果：

如果我们类A没有默认构造呢？

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
  A(int a)
    :_a(a)
  {
    cout << "A(int a)" << endl;
  }
private:
  int _a;
};
class B
{
public:
  B(int ref, int year, int month, int day)
    :_aobj(1)
    ,_ref(ref)
    ,_n(10)
    ,_year(2) //显示写了就不会用缺省值
  {
    // 函数体内初始化
    // 这里的三个成员没有在初始化列表显示定义
    // 但是这里也会定义，只是内置类型默认给的随机值
    // 如果时自定义类型成员会去调用它的默认构造函数
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
private:
  //声明，没有开空间，对象定义时才开空间
  int _year = 1;//缺省值给参数列表
  int _month;
  int _day;
  A _aobj;  // 没有默认构造函数
  int& _ref;  // 引用：必须在定义的时候初始化
  const int _n; // const：必须在定义的时候初始化
};
int main()
{
  //定义：对象整体定义
  //每个成员在初始化列表处定义
  B b(1, 2023, 11, 7);
  return 0;
}

总结：自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)，我们就要用要初始化列表去初始化。有些自定义成员想要显示初始化，自己控制初始化，尽量使用初始化列表，但是我们也要函数体初始化，因为优秀初始化或者检查的工作，初始化列表不能全部搞定，比如malloc开辟空间的检查。它们能混着用。初始化列表不同同时出现相同的成员，但是初始化列表和函数体可以同时出现。

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。

#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
public:
    // 默认构造函数之一
  Time(int hour = 0)
    :_hour(hour)
  {
    cout << "Time()" << endl;
  }
private:
  int _hour;
};
class Date
{
public:
  Date(int day)
    //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。
  {}
private:
  int _day;
  Time _t;
};
int main()
{
  Date d(1);
    return 0;
}

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

#include <iostream>
using namespace std;
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();
}

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，这里先初始化的是_a2，用_a1初始化_a2，由于此时_a1还未初始化，所以此时是随机值，随后再初始化_a1，用a初始化_a1，此时显示给了值，所以_a1被初始化为1，建议声明和初始化列表顺序保持一致，避免出现理解问题。

1.3 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 A
{
public:
  A(int a)
    :_a(a)
  {}
  A(int *p){}
private:
  int _a = 0;
};
int main()
{
  A a1(1);
  A a2(2);
  // 内置类型对象 隐式转换成自定义类型对象
  // 这里会形成一个临时变量A(3)，然后拷贝构造给a3
  // 但是这里支持这个转换是有条件的 - 通过构造函数实现
  // 是有A的int单参数构造函数
  A a3 = 3;
  int* p = nullptr;
  //A a4 = p; // error C2440: “初始化”: 无法从“int *”转换为“A”
  //A(int *p){}写上这个就不会报错了
  // 这里不能引用不是因为类型不同
  // 是因为产生的临时变量具有常属性
  // 这里需要加上const
  // A& ra = 3;//error C2440: “初始化”: 无法从“int”转换为“A &”
  const A& ra = 3;
  return 0;
}

用explicit修饰构造函数，将会禁止构造函数的隐式转换。

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
  explicit A(int a)
    :_a(a)
  {}
private:
  int _a = 0;
};
int main()
{
  A a1(1);
  A a2(2);
  // 内置类型对象 隐式转换成自定义类型对象
  // 这里会形成一个临时变量A(3)，然后拷贝构造给a3
  // 但是这里支持这个转换是有条件的 - 通过构造函数实现
  // 是有A的int单参数构造函数
  // 如果不想让隐式类型转换发生，构造函数加上explicit
  //A a3 = 3;//error:C2440: “初始化”: 无法从“int”转换为“A”
  //但是我们可以强转
  A a3 = A(3);
  const A& ra = A(3);
  return 0;
}

多个参数的构造函数，此时还具有具有类型转换作用嘛？C++加入了多个参数的构造函数。

#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
  //多个参数的构造函数，半缺省，其他两个参数给了缺省值
  //隐式转化，同样支持传一个参数的半缺省（全缺省）的构造函数
  Date(int year, int month = 1, int day = 1)
    :_year(year)
    ,_month(month)
    ,_day(day)
  {}
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Date d1(2023, 11, 9);
  //这里编译运行通过，但是结果不对
  //这里是逗号表达式，结果year被改为12
  //月份和天数都是默认没有传参，使用的是缺省值
  //等价于Date d2 = 12;
  Date d2 = (2002, 12, 12);
  Date d3 = 2023;
  //多参数
  //C++11支持
  Date d4 = { 2023, 11, 9 };
  //产生临时变量
  const Date& d5 = { 2023, 11, 9 };
  return 0;
}

运行结果：

2. static成员

2.1 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

问：计算程序中创建出了多少个类对象。

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
  A() {}
  A(const A& t) {}
  ~A() {}
private:
};
A func()
{
  A aa;
  return aa;//传值返回形成一次拷贝
}
int main()
{
  A aa;
  func();
  return 0;
}

我们可以定义一个全局变量count来计算。 bmvv

#include <iostream>
using namespace std;
int count = 0;//定义全局变量
class A
{
public:
  A() { ++count; }
  A(const A& t) { ++count; }
  ~A() {}
private:
};
A func()
{
  A aa;
  return aa;
}
int main()
{
  A aa;
  func();
  cout << count << endl;
  return 0;
}

但是这里代码报错了。

因为C++库中还有一个count函数，和我们这里定义的全局变量出现冲突，这里可以用我们的命名空间解决。

#include <iostream>
using namespace std;
namespace yu 
{
  int count = 0;//定义全局变量
}
class A
{
public:
  A() { ++yu::count; }
  A(const A& t) { ++yu::count; }
  ~A() {}
private:
};
A func()
{
  A aa;
  return aa;
}
int main()
{
  A aa;
  func();
  cout << yu::count << endl;
  return 0;
}

输出结果：

但是这里的全局变量不太好，如果我们后面有一个B类也想求创建了多少个对象，此时还需要将count变量重置为0，太繁琐了。那我们可以将这个count变量变成这个类的成员变量，这样就和其他的类没有冲突了。但是这里要注意一下，此时我们的count是属于某个对象的，每个对象都有一个独自的count变量，此时加加的是每一个对象的count变量，我们这里要将全局变量成为一个类的专属，此时就要使用static修饰该成员变量。

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
  //c++对象都是构造或者拷贝过来的
  A() { ++count; }
  A(const A& t) { ++count; }
  ~A() {}
//private:
  //static int count = 0;//这里不支持给缺省值
  //因为初始化列表是初始化某一个对象，这个count不属于某一个对象
  // 规定类里面声明，类外定义
  static int count;
  //普通的成员变量要走初始化列表，缺省值是给初始化列表的
};
int A::count = 0;//定义
A func()
{
  A aa;
  return aa;
}
int main()
{
  A aa;
  func();
  //公有的情况下访问count
  //属于整个类，属于这个类的所有对象
    //受访问限定符限制
  cout << A::count << endl;
  cout << aa.count << endl;
  cout << &A::count << endl;
  cout << &aa.count << endl;
  return 0;
}

运行结果：

【C++类和对象下：解锁面向对象编程的奇妙世界】（下）：https://developer.aliyun.com/article/1425506

【C++类和对象下：解锁面向对象编程的奇妙世界】（上）

【本节目标】

1. 再谈构造函数

1.1 构造函数体赋值

1.2 初始化列表

1.3 explicit关键字

2. static成员

2.1 概念

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