本节目标
1. 再谈构造函数
2. Static成员
3. 友元
4. 内部类
5.匿名对象
6.拷贝对象时的一些编译器优化
7. 再次理解封装
目录
1、再谈构造函数
1.1构造函数体赋值
1.2初始化列表
2 static 成员
2.1概念
2.2特性
3.友元
3.1友元函数
3.2友元类
4.内部类
5匿名对象
6.拷贝对象时的编译器优化
1、再谈构造函数
1.1构造函数体赋值
我们知道 我们在创建对象的时候,编译器会调用构造函数,给成员变量一个合适的初值,代码如下图所示 :
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
:_year(year)
,_month(month)
,_day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
这个被赋予初值是可以改变的 所以这并不叫初始化,因为初始化只能初始化一次,但是构造函数体内赋值可多次赋值。
我们都知道类实例化对象的时候,对象就会完成初始化,这个对象完成初始化话,内部成员通过什么完成呢?
尤其是对于 引用成员变量,const成员变量,我们知道这些变量在定义的时候就要被初始化。这些构造函数体内赋值是完成不了的,为了解决这个问题,祖师爷新增了初始化列表。
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。代码如下:
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
:_year(year)
,_month(month)
,_day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
需要注意:
1、每个成员变量在初始化列表中最多只能出现一次(初始化只能初始化一次),对于自定义类型,内置类型可以不出现,自定义类型会去调用它的默认构造,内置类型可以通过打补丁的给缺省值。不出现并不代表没有初始化。只是没在初始化列表中出现。
2、类中包含一下成员,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
- 自定义成员变量(且该类没有默认构造函数时候)
如下图所示,当没有默认构造的情况,需要再初始化列表中初始化
补充:
关于野引用,为什么形参部分用引用接收,图解如
如果我们使用引用接收,就不会存在野引用的情况,代码如下:
class A
{
public:
/*A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "A(int a = 0)" << endl;
}*/
A(int a)
:_a(a)
{
cout << "A(int a = 0)" << endl;
}
private:
int _a;
};
class B
{
public:
// 初始化列表:对象的成员定义的位置
B(int a, int& ref)
:_ref(ref)
, _n(1)
, _x(2)
, _aobj(a= 0)
{
//_n = 0;
//_ref = ref;
}
private:
// 声明
A _aobj; // 没有默认构造函数
// 特征:必须在定义的时候初始化
int& _ref; // 引用
const int _n; // const
int _x = 1; // 这里1是缺省值,缺省值是给初始化列表的
};
虽然构造体内赋值和初始化列表都是构造函数的体现,但是尽量使用初始化列表初始化,因为不管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。如下代码:
class Time
{
public:
Time(int hour = 0)
:_hour(hour)
{
cout << "Time()" << endl;
}
private:
int _hour;
};
class Date
{
public:
Date(int day)
{}
private:
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
Date d(1);
}
2 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
class A
{
public:
static int Getcount()
{
return sz;
}
A(int a = 1)
:_a(a)
{
cout << "A(int a = 0)" << endl;
}
private:
static int sz;//静态成员变量在类内声明
int _a;
};
int A::sz = 1;//在全局区域定义,无法使用构造函数 因为静态成员变量 没有this指针
int main()
{
A a1;
//指定类域和访问限定符就可以
cout << A::Getcount() << endl;
return 0;
}
2.2特性
1.静态成员为所有类对象共享,不属于具体的对象,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含的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static protected、private访问限定符的限制
3.友元
友元提供了一种突破封装的方式,似乎是一种bug的存在,在流插入和提取的时候,我们使用了友元,他不受限制,对类成员可以任意访问,方便的同时,也增加了隐患,所以日常中,我们一般不多用友元。
3.1友元函数
简单回顾,重载流提取的时候,如果在类中定义重载operator<<,因为cout的输出流 和对象的隐含this指针会冲突,this指针默认的是第一个参数,也就是左操作数,与我们实际运用不符,我们就要在类外定义,类外的话我们没法使用this指针,此时就要用友元来解决。
需要注意的是: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。
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时A的友元。
友元关系不能继承,在继承位置再给大家详细介绍
代码如下:
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)
{}
void print()
{
cout << "wo" << endl;
}
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;
_t.print();
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
4.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。
注意:内部类就是外部类的友元类,参见友元类的定义,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。
这就出现了内部类的特性:
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。(内部类天生是外部类的友元)
3. sizeof(外部类)=外部类,和内部类没有任何关系
内部类可以很好的解决类似下面的问题,我们通过题目看一下。题目描述如下:
这个题目就体现了内部类的好处,题解如下:
class Solution {
class Sum // 内部类 是外部类的友元
{
public:
Sum()
{
_ret += _i;
++_ret;
}
};
public:
int Sum_Solution(int n)
{
Sum a[n];
return _ret;
}
private:
static int _i;
static int _ret;
};
int Solution :: _i = 1;
int Solution :: _ret = 0;
5匿名对象
匿名对象的只能使用一次,他的声明周期就在定义的那一行,用完就会销毁。
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "A(int a)" << endl;
}
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
private:
int _a;
};
class Solution {
public:
int Sum_Solution(int n) {
//...
return n;
}
};
int main()
{
A aa1;
// 不能这么定义对象,因为编译器无法识别下面是一个函数声明,还是对象定义
//A aa1();
// 但是我们可以这么定义匿名对象,匿名对象的特点不用取名字,
// 但是他的生命周期只有这一行,我们可以看到下一行他就会自动调用析构函数
A();
A aa2(2);
// 匿名对象在这样场景下就很好用,当然还有一些其他使用场景,这个我们以后遇到了再说
Solution().Sum_Solution(10);
return 0;
}
6.拷贝对象时的编译器优化
在传参和传返回值的过程中,一般编译器会做一些优化,减少对象的拷贝,这个在一些场景下还
是非常有用的。
再看一下 别的场景,更深刻的了解编译器的优化。