类和对象（下）

Posted 2022-03-23 任我驰骋°

类和对象下

• 一、再谈构造函数
• • 构造函数体赋值
  • 初始化列表
  • explicit关键字
• 二、 static成员
• • 概念
  • 特性
• 三、友元
• • 友元函数
  • 友元类
• 四、内部类

一、再谈构造函数

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。

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。

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。

class Date

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

【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：
   引用成员变量
   const成员变量
   自定义类型成员(该类没有默认构造函数)

class A 
public:
 A(int a)
 :_a(a)
 
private:
 int _a;
;
class B 
public:
 B(int a, int ref)
 :_aobj(a)
 ,_ref(ref)
 ,_n(10)
 
private:
 A _aobj; // 没有默认构造函数
 int& _ref; // 引用
 const int _n; // const 
;

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

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();

以上程序结果输出为1和随机值。

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。

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;
 

二、 static成员

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() ++_scount;
 A(const A& t) ++_scount;
 static int GetACount()  return _scount;
private:
 static int _scount;
 ;
int A::_count = 0;
void TestA()

 cout<<A::GetACount()<<endl;
 A a1, a2;
 A a3(a1);
 cout<<A::GetACount()<<endl; 

输出结果为
0
3

a1,a2两个实例，a3是拷贝构造。

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。

【问题】

1. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗？

  静态成员函数不能调用非静态成员函数。

2. 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗？

  非静态成员函数可以调用非静态成员函数。

  本质上来说类的静态成员函数的函数形参中没有默认的this指针，导致不能调用具体实例对象的成员。

三、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。

友元函数

class Date

public:
 Date(int year, int month, int day)
 : _year(year)
 , _month(month)
 , _day(day)
 
 
 ostream& operator<<(ostream& _cout)
 
 _cout<<d._year<<"-"<<d._month<<"-"<<d._day;
 return _cout;
 
 
prvate:
 int _year;
 int _month;
 int _day
;
int main()

Date d(2017, 12, 24);
 d<<cout;
 return 0; 

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。

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; 

说明:

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
友元函数不能用const修饰
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
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

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。

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。

class Date

	friend std::ostream& operator<<(std::ostream& _cout, const Date& d);
	friend std::istream& operator>>(std::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;
;
std::ostream& operator<<(std::ostream& _cout, const Date& d) 
	_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;

	return _cout;

std::istream& operator>>(std::istream& _cin, Date& d) 
	_cin >> d._year;
	_cin >> d._month;
	_cin >> d._day;

	return _cin;

int main()

	Date d(2020,1,1);
	std::cin >> d;
	std::cout << d << std::endl;
	return 0;

说明:
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
友元函数不能用const修饰
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
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

四、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。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。

注意：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：

1. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
2. 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。
3. sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系。

class A 
private:
 static int k;
 int h;
public:
 class B
 
 public:
 void foo(const A& a)
 
 cout << k << endl;//OK
 cout << a.h << endl;//OK
 
 ;
;
int A::k = 1;
int main()

 A::B b;
 b.foo(A());
 return 0;