C++类的基本语法二(初始化列表友元static成员内部类)

Posted 2023-02-18 Jiawen_captial

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。看如下代码的构造函数：

class Date

public:
 Date(int year, int month, int day)
 
 _year = year;
 _month = month;
 _day = day;
 
 
private:
 int _year;
 int _month;
 int _day;
;

虽然上述构造函数调用之后，对象中已经有了一个初始值，但是不能将其称作为类对象成员的初始化，构造函数体中的语句只能将其称作为赋初值，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。具体语法如下：

class Date

public:
//初始化列表，成员变量定义的地方
 Date(int year, int month, int day)
 : _year(year)
 , _month(month)
 , _day(day)
 ,_N(10)
 
 
private:
//声明
 int _year;
 int _month;
 int _day;
 
 const int _N;
 //常量必须在定义的时候初始化！此时该变量该何时定义？
;
int main()

    Date d1;//对象定义/对象的实例化

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：1）引用成员变量；2）const成员变量；3）自定义类型成员(该类没有默认构造函数)。
   因为3种都必须在定义的时候进行初始化！其他的如int、double等等类型的成员变量放在哪里进行初始化都可以。
   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。
   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。看如下示例：

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();//输出什么？

如果你能很清楚的回答出这个问题，否则在使用的工程中，一个类，尽量声明的顺序和初始化列表出现的顺序保持一致，就不容易出问题。

1.3 explicit关键字

构造函数不仅可以构造与初始化对象，对于单个参数的构造函数，还具有类型转换的作用。看如下代码示例：

class Date

public:
 Date(int year)
 :_year(year)
 
 
 explicit Date(int year)
 :_year(year)
 
 
private:
 int _year;
 int _month:
 int _day;
；
void TestDate()

 Date d1(2018);
 
 // 用一个整形变量给日期类型对象赋值
 // 实际编译器背后会用2019构造一个无名对象，最后用无名对象给d1对象进行赋值
 d1 = 2019;
 Date d2=2022; //调用构造函数，这里是隐式类型转换。
 //本来用2022构造一个临时对象Date(2022),再用这个对象拷贝构造d2
 //但是C++编译器在连续的一个过程中，多个构造会被优化，合二为一。
 //所有这里被优化为直接是一个构造。

用explicit修饰构造函数，将会禁止单参构造函数的隐式转换。

2.C++11 的成员初始化新玩法。

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。

class student
private:
int age=18;
double weight=50.5;
int* p = (int*)malloc(4);
//注意以上的写法都不是进行赋值初始化，而是给一个缺省值，以便后期的初始化。
;

3.友元

友元分为：友元函数和友元类
友元提供了一种突破封装的方式，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。

3.1友员函数

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。友员函数的具体使用：

class Date

friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
 Date(int year, int month, int day)
 : _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;

友员函数的注意事项：

• 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
• 友员函数不能用const修饰
• 友员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。
• 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调用和原理相同。

3.2 友元类

看一段友元类的代码的使用：

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, int minute, int second)
 : _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。比如上述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。
• 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。

4.static成员

4.1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。静态的成员变量一定要在类外进行初始化

面试题：实现一个类，计算中程序中创建出了多少个类对象。

class A

public:
 A(int a = 0)
		:_a(a)
	
		++_sCount;
	

 A(const A& aa)
	:_a(aa._a)
	
		++_sCount;
	

 // 没有this指针，只能访问静态成员变量和成员函数
	static int GetCount()
	
		return _sCount;
	
private:
 int _a;
 // 静态成员变量属于整个类，所有对象，生命周期在整个程序运行期间
 //和该类是紧紧绑定的
 
// 类成员函数中，可以随便访问
	static int _sCount; // 声明
;

int A::_sCount = 0; // 定义初始化

4.2特性

1. 静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的实例
2. 静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字
3. 类静态成员即可用类名::静态成员或者对象.静态成员来访问
4. 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
5. 静态成员和类的普通成员一样，也有public、protected、private3种访问级别，也可以具有返回值

两个重要问题：
6. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗？
不可以，静态成员函数没有this指针，所有不能对类的非静态成员函数进行操作。
7. 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗？
可以。