一、const修饰成员函数
首先,我们知道,所有的成员函数(除static修饰的),编译器都会隐式传递一个this指针。
它的默认类型为 Type* const this,即this指针只能指向最左边的第一个传入的对象。
const修饰成员函数就是将其类型改变成为 const Type* const this,即缩小了权限,在成员函数内部不能修改传入的这个对象。
void Print()
{
cout << "Print()" << endl;
cout << "year:" << _year << endl;
cout << "month:" << _month << endl;
cout << "day:" << _day << endl << endl;
}
void Print() const
{
cout << "Print()const" << endl;
cout << "year:" << _year << endl;
cout << "month:" << _month << endl;
cout << "day:" << _day << endl << endl;
}
例如:一个日期类中,有2个Print函数。(由于const修饰了第一个形参this指针,两个函数的参数是不同的,构成函数重载)
Date d1(2022,1,13);
d1.Print();
const Date d2(2022,1,13);
d2.Print();
对于 Date类型的d1,2个Print函数都可以调用。
对于const Date类型的d2,只能调用加了const修饰的Print函数。(权限问题)
非const对象可以调用两种成员函数,const对象只能调用const修饰的成员函数。
注意:成员函数直接如果要相互调用,会将this指针依次传递,传递过程中,权限只能平移或者缩小。因此3成立,4不成立。
总结:const修饰成员函数实际上是缩小了this指针的权限,变为只读。
1、方便了const成员能够调用这个成员函数。 2、成员函数互相嵌套时,要注意权限问题。
3、对于那些不修改对象成员变量的函数最好加上const修饰。同时,其它参数,可以利用const+引用提高效率和传参范围(能否传入const修饰的对象)
二、初始化列表
对于构造函数(包括拷贝构造),可以利用函数体内赋值和初始化列表对其进行初始化。
注:这里由于函数体内可以多次赋值,实际上并不是严格的初始化。
以上3种情况必须使用初始化列表进行初始化。
对于引用成员变量:由于引用的特点,只能作为一个对象的别名,因此必须在定义时就初始化,而不能采取先定义,后赋值的办法。
对于const成员变量:必须在定义时就赋一个初始值,因为后续它不能被赋值改变。
对于没有默认构造函数的自定义类型成员
默认构造函数可以认为是可以不用传入参数的
对于Myqueue这个类中的两个Stack类型的对象。
不使用初始化列表,只能让编译器调用它们的默认构造函数,得到两个popst和pushst初始值完全相同,都为Stack的构造函数中的默认值。
使用初始化列表,可以对Myqueue的对象q2传入参数,然后可以利用初始化列表对两个popst和pushst分别进行初始化,使得自定义类型初始化内容不同。
注:
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。
三、static成员函数+变量
1、static成员函数
static修饰的成员函数,称之为静态成员函数。
静态成员函数不用传递this指针,即可以不依靠实例化的对象来调用
当静态成员函数是public时,可以在外部直接使用类名调用,不需要先实例化一个对象。
1、非静态成员变量是用this找到的,因此找不到具体是哪个对象的成员变量。
2、普通成员函数第一个参数需要传递this指针,静态成员函数没有,所以内部不能调用。
3、const是用来修饰this指针的,没有this指针,自然不能加const。
2、static成员变量
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。
静态成员变量一定要在类外进行初始化(规定)。
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; }
A(const A& t) { ++_scount; }
~A() { --_scount; }
static int GetACount() { return _scount; }
private:
static int _scount;
};
int A::_scount = 0;
在private内定义一个静态的成员变量_scount(类内声明,类外定义并初始化为0)
这样既可以保证封装性,又可以完成其作为静态变量,不会随意销毁,用来统计对象个数的工作。
特性:
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
5. 静态成员也是类的成员,受public、protected、private 访问限定符的限制
_scount可以不用对象直接访问,但是由于其被private修饰,只能在类内使用。可以使用一个static修饰的静态成员函数,用来返回_scount的值,在外部只需要调用GetAcount函数即可。
这里我们可以看出,静态成员函数和变量可以搭配使用,或者说:静态成员函数可以搭配private修饰的静态成员变量使用。
四、友元函数/类
1、友元函数
class Date
{
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
Date(int year = 1900, 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;
}
对于<<流插入和>>流提取操作符,在类内部成员函数使用时,由于this指针是默认的第一个参数,为对象的地址,不符合我们的习惯cout<<xxx,和xxx>>cin,就需要将<<和>>在类的外部进行重载
但是在外部就不能访问private私有变量了。
此时可以在类的内部任意位置,在该函数的前面加上friend使其变为这个类的朋友,然后就可以在类的外部访问私有变量了。
注意:
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
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。
且A是B的友元类,A可以访问B中非公有成员,B不可以访问A的。
五、内部类
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
当然,如果定义在private内,就不能直接在外部通过A::B bb1来创建对象了。
六、匿名对象
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "A(int a)" << endl;
}
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
private:
int _a;
};
class Solution {
public:
Solution(int x,int y)
{}
int Sum_Solution(int n) {
//...
cout << "Sum_Solution(int n)" << endl;
return n;
}
};
七、连续多次构造编译器的优化
这里的构造包括构造函数和拷贝构造。在一个表达式中,如果多次出现构造,编译器会进行优化,减少实际拷贝的次数,从而提高效率。
A func5()
{
A aa;
return aa;
}
对于func5这个函数,创建对象aa,调用一次构造函数,然后返回值为A,需要额外进行一次拷贝构造。
返回的这个临时对象具有常属性,必须用const引用来接收。
连续的拷贝构造---->优化为直接构造。
ra1:2个拷贝构造优化为1个拷贝构造
ra2:拷贝构造+赋值构造,编译器不优化。
目录
一、const修饰成员函数
二、初始化列表
编辑 三、static成员函数+变量
1、static成员函数
2、static成员变量
特性:
四、友元函数/类
1、友元函数
2、友元类
五、内部类
六、匿名对象
七、连续多次构造编译器的优化