【C++】类和对象(下)

简介: 【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

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