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目录
- 1、构造函数的初始化列表
- 1.1 构造函数再回首
- 1.2 初始化列表
- 1.3 初始化列表小tips
- 2、explicit关键字
- 3、static成员
- 3.1 static成员概念
- 3.2 static成员特性
- 4、友元
- 4.1 友元函数
- 4.2 友元类
- 5、内部类
- 6、结语
1、构造函数的初始化列表
1.1 构造函数再回首
在我的往期博客
构造，析构，拷贝【类和对象（中）】
中提到过类的构造函数，以日期类为例，初始化的方式如下所示：
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
正如上述代码，在通常没有对C++进行进一步学习的情况下，使用者会认为构造函数中的代码就是对类成员变量的初始化，但事实恰恰相反，在C++中构造函数的主语句只是对成员变量进行赋值，并不能称为真正意义上的初始化，因为初始化只能初始化一次，而构造函数可以对成员变量多次赋值，例如：
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_year += 1;
}
1.2 初始化列表
此时就要引入C++中的初始化列表。
初始化列表是以“ ：”（冒号）开始，“ ，”（逗号）分割的数据成员列表，每个成员变量后面跟着一个括号，括号中所放值为初始化的值，例如：
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
需要注意的是：
- 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)
- 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
- 自定义类型成员变量（且该自定义类型没有默认构造函数：无参的构造函数，全缺省的构造函数，系统自动生成的构造函数）
- const修饰的成员变量
上述所提及的自定义成员变量（没有默认构造函数）是指，定义的自定义成员变量的构造函数为带参构造函数，需要传递参数才可以初始化，在使用者显示实现构造函数时，如果没有写出初始化列表，编译器会自动帮使用者生成，但自定义成员变量的初始化如果需要参数的参与时，系统不会默认传递参数，会导致未初始化，而上述注意事项就是为了避免未初始化的情况发生，以避免后续使用不必要麻烦。
1.3 初始化列表小tips
在编写初始化列表时，需将成员变量初始化顺序和类中声明顺序保持一致，因为编译器在初始化变量时时按照声明顺序进行依次初始化，如果使用者不按照顺序进行书写，会导致不必要麻烦，如：
class A
{
public:
A(int n)
:_a2(n)
,_a1(_a2)
{}
void Print()
{
cout << "_a1 = " << _a1 << endl;
cout << "_a2 = " << _a2 << endl;
}
private:
int _a1;
int _a2;
};
int main()
{
A aa(100);
aa.Print();
return 0;
}
在如上图所示初始化方式进行初始化时，就会达到与预期不符的结果，故使用时需避免此类操作的发生。
2、explicit关键字
对于构造函数，其还有一个功能是专对于 单参数构造函数或 多参数但第一个参数没有默认值的构造函数的隐式类型转换，例如：
class Date
{
public:
Date(int year)
: _year(year)
{}
Date& operator=(const Date& d)
{
if (this != &d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
return *this;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
class Date
{
public:
Date(int year, int month = 1, int day = 1)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
Date& operator=(const Date& d)
{
if (this != &d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
return *this;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
当通过传递一个值赋值时，例如：
Date date(2024);
在编译器层面，并不是直接将2024赋值给所创建的类对象，而是通过隐式转换将2024转化为一个临时的类对象，再通过此类对象赋值给需要初始化的类对象，例如，需要初始化的类对象为A，临时类对象为B：
Date A(2024);
等价于
Date A = B//B的值为2024
而C++为了避免隐式转换的情况发生，创建了explicit关键字，在构造函数前加explicit即可防止隐式转换的发生，例如：
explicit Date(int year)
: _year(year)
{}
3、static成员
3.1 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。静态成员变量一定要在类外进行初始化，例如：
class Date
{
public:
Date(int year, int month = 1, int day = 1)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
static int _i;
};
int Date::_i = 1;
3.2 static成员特性
- 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 或者 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
4、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。
友元分为：友元函数和友元类
4.1 友元函数
友元函数是指当类外的函数需要访问类中的私有成员时，可以在类中声明一下此函数时类的友元函数，便可访问，例如：
class Date
{
friend void Print(Date& d);
public:
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void Print(Date& d)
{
cout << d._year << " " << d._month << " " << d._day <<endl;
}
- 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
4.2 友元类
当一个类像访问另一个类的私有成员时，可以将此类作为友元声明在需要访问的类中，便可访问其私有成员，例如：
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C是B的友元， B是A的友元，则不能说明C是A的友元。
5、内部类
C++支持在一个类的内部创建另一个类，后者就称之为内部类，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。
且内部类天生就是外部类的友元，即内部类可以访问外部类的私有成员。
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。
6、结语
十分感谢您观看我的原创文章。
本文主要用于个人学习和知识分享，学习路漫漫，如有错误，感谢指正。
如需引用，注明地址。
