【C++】深入探索类和对象:初始化列表及其static成员与友元(二)

简介: 【C++】深入探索类和对象:初始化列表及其static成员与友元

【C++】深入探索类和对象:初始化列表及其static成员与友元(一)https://developer.aliyun.com/article/1617301


三、explicit

用explicit修饰构造函数,将会禁止构造含函数的隐式转换

面对隐式类型的类型转换,如果禁止类型转换。要求必须创建对象时,调用默认构造函数完成给值。explicit 构造函数名():{}

1.单参构造函数,没有使用explicit修饰,具有类型转换作用

explicit Date(int year)
    :_year(year){}

2.虽然有多个参数,但是创建对象时,两个参数(实参部分)可以不传递,没有使用explicit修饰,具有类型转换作用。比如:用一个整型变量给类对象赋值

explicit Date(int year,int month=3,int day=8)
    :_year(year)
       ,_month(month)
        ,_day(day)
    {}
Date d1(2020)
    d1=2023;

四、static成员

static修饰成员:

  1. 声明为static的类成员称为类的静态成员
  2. 用static修饰的成员变量称为静态成员变量
  3. 用static修饰的成员函数称为静态成员函数,静态成员变量一定要在类外进行初始化

统计调用构造函数次数:

关于统计次数这个问题,采用全局变量是一个不太好的方式。虽然全局变量可以在不同地方都可以使用这个变量,使之缺乏安全性。那么将该变量封装到类中,每次调用都希望相加都是同一变量,因此引出静态成员变量。

如果需要统计构造次数,那么该对象不是属于某个对象,而是属于所有对象,属于这个类。对此静态成员变量定义初始化必须要在类外部,而不能是类内部。需要域作用限定符突破类域,不需要管访问权限。

class A
{
public:
  A()
  {
    ++_sum;
  }
  A(const A& a)
  {
    ++_sum;
  }
  static int GetACouunt()
  {
    return _sum;
  }
private:
  static int _sum;
};
int A::_sum=0;
int main()
{
  A a1, a2;
  A a3(a1);
  cout << A::GetACouunt() << endl;;
  return 0;
}

由于静态成员函数不存在this指针,一般静态成员函数只为静态成员变量服务

static的特性:

  • 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
  • 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
  • 类静态成员即可用 类名::静态成员或对象.静态成员来访问
  • 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
  • 静态成员也是类的成员,受public,protected,private访问限定符的限制

问题:

  1. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗?
  2. 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗?

:

  1. 静态成员函数可以调用非静态成员函数,但是需要通过对象或者指针来调用非静态成员函数。
  2. 非静态成员函数可以直接调用类的静态成员函数,使用类名或者对象名即可。

五、友元

友元提供了一种突破封装的方式(开后门),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

5.1 友元函数

友元函数是指直接访问类的私用成员,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。

class Date
{
    friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
    friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
    Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
    : _year(year)
    , _month(month)
    , _day(day)
{}
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};
ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
    _cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
return _cout;
}
istream& operator>>(istream& _cin, Date& d)
{
    _cin >> d._year;
    _cin >> d._month;
    _cin >> d._day;
return _cin;
}
int main()
{
    Date d;
    cin >> d;
    cout << d << endl;
 return 0;
}

友元函数小结:

  • 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
  • 友元函数尽量不用const修饰
  • 友元函数可以在类定义的任何地址声明,不受类访问限定符限制
  • 一个函数可以是多个类的友元函数
  • 友元函数的调用与普通函数的原理相同

5.2 友元类

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;
};

友元类小结:

  • 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(在B对A友元,那么A相当于在B打通单向通道,A可以进去,B不可以进来)
  • 友元关系不能传递(C是B的友元,B是A的友元,则不能说明C是A的友元)
  • 友元关系不能继承(你爸的朋友,不一定是你朋友)

5.3 替代友元方式

替代友元的方法就是类中提供set/get,如果需要大面积使用set/get,不如搞一个可控制的友元(不想破坏封装)


【C++】深入探索类和对象:初始化列表及其static成员与友元(三)https://developer.aliyun.com/article/1617303

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