【C++】类和对象(下)

本节博客主要围绕构造函数、static成员、友元、内部类、匿名对象等待关于“类和对象”这些细节性知识进行收尾，有需要借鉴即可

1.再谈构造函数

在前一节我们初步介绍了一下构造函数，说构造函数是对类对象的“初始化”函数。但是实际上构造函数有两部分，分为初始化列表部分和函数体内部分。

那什么是初始化列表部分和函数体内部分呢？下面来做介绍：

1.1初始化列表

概念：CPP为了解决所有成员变量初始化而对构造函数做的补充

初始化列表的语法参考下图：

CPP为什么要提供构造函数的初始化列表部分？

这当然是存在意义的，总的来说，是为了更好的完成初始化任务。

1.2意义

• 1.使每个成员变量只能初始化一次。
  按照道理来说，初始化只能进行一次，但是在构造函数体内却可以多次“初始化”，这样是与“初始化”这个词的含义有些违背的，因而在初始化列表中每个变量只能初始化一次。
  
• 2.引用、const变量、没有默认构造函数的自定义类型成员变量初始化
  这三者必须用初始化列表进行初始化，因为构造函数体内不能进行初始化。
  
  
  
• 3.成员变量在类中的声明顺序就是初始化顺序，因此建议在初始化列表初始化顺序与声明一致。
  
  
• 4.初始化列表中可以支持一句简单的语法进行初始化
  
  
• 5.单参数构造函数支持类型转换
  
  
  上面我们对构造函数进行了补充说明，下面我们来说一下static成员
  

2.static成员

2.1概念

static + 变量，静态成员，存储于静态区中。

定义在类中的静态成员在类内，但是其存储区域在静态区。不会随着类对象的销毁而销毁。

用法1：可以用来统计类构造函数和析构函数的调用次数。

思考：这里为什么不用全局变量而用static变量？

因为全局变量并不安全，对于私有的类静态成员会更加安全一些。

2.2特性

• 1.存储区域：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，类中的只是声明而已

思考：静态成员变量声明在类中，定义类对象时候为什么没有对应的静态成员还需要特别进行定义？

答：因为static存储的区域并不在类对象中，静态成员变量是存放在静态区的。

• 3.访问：类静态成员既可以用 类名：：静态成员 或者类对象+点+静态成员的方式来进行访问
• 4.this指针：静态成员函数并没有隐藏的this指针，不能访问任何非静态成员
• 5.安全性：静态成员上是声明在类中的，因而受访问限定符的限制和类域的限制

思考：非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗？

答：可以，因为类中的静态成员函数是在静态区的，类似于全局函数。

2.3习题

为了更好的理解static的作用，我拿出一道题来让大家更好的体会static静态成员的作用：

题目链接：LINK

思路：利用静态变量统计构造函数的调用次数来计算，可以用创建数组来控制创建多少个类对象来代替循环。

#include <climits>
#include <cmath>
//类声明
class SUM {
private:
    static int _i;
    static int _sum;
public:
    static int GetSUM()
    {
        return _sum;
    }
    SUM()
    {
        _sum += _i;
        _i++;
    }
};
//静态变量定义
int SUM::_i = 1;
int SUM::_sum = 0;
class Solution {
public:
    int _i = 1;
    int _sum = 0;
    int Sum_Solution(int n)
    {
        SUM a[n];
        return SUM::GetSUM();
    }
};

3.友元

友元分为友元函数和友元类两种用法，具体如下：

3.1友元函数概念

为一些类外的函数访问类内私有成员变量“走后门”

这里拿自己写的流插入符号重载函数来举例：

3.2友元函数的特性

• 1.友元函数可以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进行修饰
  为什么？因为const修饰函数是修饰函数中的隐藏this指针，但是友元函数压根就不属于类中的，是没有this指针的。
  参见：LINK
• 3.友元函数可以在类定义的任何地方进行声明，不受类访问限定符的限制
• 4.一个函数可以是多个类的友元函数
• 5.友元函数的调用和普通函数的调用原理相同

4.内部类

4.1概念

如果一个类定义再另一个类的内部，这个内部类就叫做内部类

4.2特性

• 1.内部类受到所属类的类域限制和访问限定符号的限制
• 2.内部类天生是外部类的友元

5.匿名对象

5.1概念

没有名字的类对象

int main()
{
A aa1;
//1.匿名类对象与函数声明：
//不能这么定义对象，因为编译器无法识别下面是一个函数声明还是对象定义
//A aa1();
//2.匿名类对象的生命周期：
//但是我们可以这样定义匿名类对象
//不过注意，匿名类对象的生命周期只有这一行
A();
//3.匿名类对象的应用：
//匿名对象在这样的场景下就很好用：比如只想看一下A中的默认Date值。
A().printDate();
return 0;
}

6.拷贝构造的编译器优化

在实际运行代码时候，编译器为了优化代码，提高效率，可能会省略某些不必要动作而不影响实际的效果。

下面是一些举例：

好了，类和对象就介绍到这里了~

EOF