【C++初阶学习】C++类和对象-最终之章(下)(2)

简介: 【C++初阶学习】C++类和对象-最终之章(下)(2)

三、C++11 新式成员初始化


  • 概念:


C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值,但是要注意这里不是初始化,这里是给声明的成员变量缺省值


  • 示例:


class B
{
public:
  B(int b = 0)
    :_b(b)
  {}
  int _b;
};
class A
{
public:
  void Print()
  {
    cout << a << endl;
    cout << b._b << endl;
    cout << p << endl;
    cout << n << endl;
  }
private:
  // 非静态成员变量,可以在成员声明时给缺省值
  int a = 10;
  B b = 20;
  int* p = (int*)malloc(4);
  static int n;
};
int A::n = 10;
int main()
{
  A a;
  a.Print();
  return 0;
}


image.png


注意:


对于既有成员缺省值,又有默认构造函数(初始化列表和函数体赋值)时,对象创建时会先走初始化列表,再走函数体赋值,最后走成员缺省值


四、友元


友元分为:友元函数和友元类


概念:

友元提供了一种突破类域封装的方式,有时提供了便利(非成员函数能够访问类私有成员)。但是友元会增加耦合度,破坏了封装,所以友元不宜多用。



1、友元函数


  • 有关问题引入:关于重载输入输出操作函数


当重载输出函数时,如果将函数设为类成员变量,我们发现cout\cin的输出\输入流对象和隐含的this指针在抢占第一个参数的位置。this指针默认是第一个参数也就是左操作数了。但是实际使用中cout\cin需要是第一个形参对象,才能正常使用。所以我们要operator<<重载成全局函数。但是这样的话,又会导致类外没办法访问成员,那么这里就需要友元来解决


示例:重载成成员函数


class Date
{
public:
  Date(int year, int month, int day)
    : _year(year)
    , _month(month)
    , _day(day)
  {}
  ostream& operator<<(ostream& _cout)
  {
    _cout <<_year << "-" <<_month << "-" <<_day;
    return _cout;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};


image.png


  • 使用友元函数:


注: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


  • 示例:


class Date
{
  friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
  friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
  Date(int year=0, 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;
}


image.png


  • 说明:
  1. 友元可以访问类私有和保护的成员,但不是类的成员函数
  2. 友元函数不能用const修饰(不是类成员函数,没有this指针)
  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和原理相同


2、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。


  • 注意:


  1. 友元关系是单向的,不具有交换性


  • 示例: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


class Date; // 前置声明
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;
};


  • 友元关系不能传递


如果B是A的友元,C是B的友元,则不能说明C时A的友元


五、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,而另一个类为外部类


注意:

此时这个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调用内部类。外部类对内部类没有任何优越的访问权限


内部类就是外部类的友元类


注意:

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:

内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的


注意内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员,不需要外部类的对象/类名


sizeof(外部类)=外部类,和内部类没有任何关系


示例:


class A
{
private:
  static int k;
  int h;
public:
  class B
  {
  public:
    void foo(const A& a)
    {
      cout << k << endl;//无需对象访问静态成员
      cout << a.h << endl;//通过对象参数访问成员变量
    }
  };
};
int A::k = 1;


image.png





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