[C++]类和对象(下)

一: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,虽然构造函数调用之后，对象中已经有了一个初始值，但是不能将其称为对对象中成员变量的初始化

构造函数体中的语句只能将其称为赋初值，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:

成员变量的定义(初始化)是在初始化列表中进行的,而构造函数体中可以给成员变量进行赋值

格式:

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

特点:

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. C++11 中内置类型成员变量在类中声明时可以给默认值,默认值就是在初始化列表中使用的

在初始化列表中给_day初始化为123,其并没有使用成员变量声明时给的缺省值,而_year和_month使用的就是缺省值

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(且该类没有默认构造函数时)

引用成员变量与const成员变量

由于引用修饰的变量与const修饰的变量在定义的时候就必须进行初始化,若在函数体中给他们赋值,编译器会报错,因为此时是赋值不是初始化

成员变量的定义是在初始化列表中进行的,所以这两中变量只能在初始化列表中初始化
class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day,int aa,int &b)
		:_aa(aa)
		,_b(b)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	const int _aa;
	int& _b;
};
函数体中的成员也可以在初始化列表中进行赋值,两者的使用并不冲突,甚至可以在初始化列表中直接初始化,再在函数体中赋值一遍,但是写两遍没有意义,只需要写一个就好了
class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day,int aa,int &b)
		:_aa(aa)
		,_b(b) 
		,_year(year)
		,_month(month)
		,_day(day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	const int _aa;
	int& _b;
};
自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)

当类中存在自定义类型变量时,编译器会自动调用其默认构造函数,若不存在默认构造函数就会报错,解决报错的方法有两个:

方法一: 补充默认构造函数

方法二: 在初始化列表调用多参数构造函数初始化自定义类型变量
class Time
{
public:
	Time(int hour, int min)
	{
		_hour = hour;
		_min = min;
	}
private:
	int _hour;
	int _min;
};
class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day,int aa,int &b)
		:_t(1,2)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Time _t;
};
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

1.3 explicit关键字

构造函数不仅可以构造与初始化对象，对于单个参数或者除第一个参数无默认值其余均有默认值的构造函数，还具有类型转换的作用。

再许多情景这个类型转换是十分方便的,例如:

如果在一些情况下不希望有类型转换,可以在构造函数的前面加一个explicit,用explicit修饰构造函数，将会禁止构造函数的隐式转换。

二:static成员

2.1 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
静态成员变量一定要在类外进行初始化

2.2 特点

1. 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，类中只是声明
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,只能访问静态成员
5. 静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制

面试题：实现一个类，计算程序中创建出了多少个类对象
class A
{
public:
	A() { ++_scount; }  //构造函数
	A(const A & t) { ++_scount; } //拷贝构造
	~A() { --_scount; } //析构
	static int GetACount() { return _scount; } //使用静态成员函数访问静态成员
private:
	static int _scount;
};
int A::_scount = 0;
void TestA()
{
	cout << A::GetACount() << endl;
	A a1, a2;
	A a3(a1);
	cout << A::GetACount() << endl;
}

三: 友元

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 友元函数

在类外如果一个函数想要访问类中的私有成员,除了将类的成员改为共有的方法外,友元函数也可以解决这个问题

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 A
{
	friend int func(A& a);
private:
	 int _aa;
};
int func(A& a)
{
	int b = a._aa;
    return b;
}
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原理相同

3.2 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
class Date
{
	friend class Time; //Time类是Date类的友元类,则Time类中可以访问Date类中的私有成员
public:
	Date(int year=2024, int month=2, int day=6)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
class Time
{
public:
	Time(int hour = 10, int min = 9)
	{
		_hour = hour;
		_min = min;
	}
	void Print()
	{
		cout << d._year << " " << d._month << " " << d._day << endl;
	}
private:
	int _hour;
	int _min;
	Date d;
};
int main()
{
	Time t;
	t.Print();
	return 0;
}
注意:

1. 友元关系是单向的，不具有交换性
class Date
{
	friend class Time; //Time类是Date类的友元类,则Time类中可以访问Date类中的私有成员
public:
	Date(int year=2024, int month=2, int day=6)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	//错误::Time类是Date类的友元类,则Time类中可以访问Date类中的私有成员,但是Date类不能访问Time类的成员,除非Date也是Time的友元类
	void Print()
	{
		cout << t._year << " " << t._month << " " << dt_day << endl; //error
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Time t;
};
class Time
{
public:
	Time(int hour = 10, int min = 9)
	{
		_hour = hour;
		_min = min;
	}
	void Print()
	{
		cout << d._year << " " << d._month << " " << d._day << endl;
	}
private:
	int _hour;
	int _min;
	Date d;
};
2.友元关系不能传递,如果C是B的友元， B是A的友元，则不能说明C时A的友元

3.友元关系不能继承

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。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访问内部类的成员。外部类对内部类没有任何优越的访问权限。

特性:

1. sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系

因为类只是声明,内部类没有定义出来,sizeof(A)的大小不算内部类

2.内部类是外部类的友元类(外部类不是内部类的友元类)
class A
{
public:
	class B
	{
	public:
		//内部类可以访问外部类的私有成员,但外部类不能访问内部类的私有成员
		void func(A& a)
		{
			cout << a._aa << a._bb << endl;
		}
	private:
		int a;
	};
private:
	int _aa;
	int _bb;
};
3.内部类可以直接访问外部类中的static成员，不需要外部类的对象/类名。
class A
{
private:
	static int k;
	int h;
public:
	class B 
	{
	public:
		void func(const A& a)
		{
			cout << k << endl;//OK
			cout << a.h << endl;//OK
		}
	};
};
int A::k = 1

五:匿名对象

定义方法: 类名(参数)
class A
{
public:
	A(int a=1,int b=2)
		:_aa(a)
		,_bb(b)
	{}
private:
	int _aa;
	int _bb;
};
int main()
{
	//有名对象
	A a1();
	A a2(10,20);
	//匿名对象
	A();
	A(10, 20);
}
注意:

匿名对象的声明周期只有定义的这一行

匿名对象常用情景:

当构造一个函数仅仅只为了调用其成员函数时,可以利用匿名对象调用,这样调用完成后到下一行匿名对象就销毁了
class A
{
public:
	//构造函数
	A(int a = 1, int b = 2)
		:_aa(a)
		,_bb(b)
	{}
	void func()
	{
		cout << "func" << endl;
	}
private:
	int _aa;
	int _bb;
};
int main()
{
	//普通方法:
	A a1;
	a1.func();

	//匿名对象
	A().func();
	return 0;
}