文章目录
- 类和对象三
- 初始化列表
- 用途与特性
- explicit关键字
- 再谈构造函数
- static成员
- static的特性
- 友元
- 友元函数
- 友元函数特性
- 友元类
- 友元类特性
- 内部类
- 概念
- 特性
- 匿名对象
- 拷贝对象时的一些编译器优化
类和对象三
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;
};
用途与特性
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:
1.引用成员变量
2.const成员变量
3.自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)(因为初始化列表是用来初始化的,以上的成员变量都是需要初始化的,所以才用初始化列表)
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;
// 自定义类型没有默认构造函数时才需要使用初始化列表,如果有初始化列表时,就算你不用初始化列表,自定义类型系统会自动用初始化列表来调用默认构造函数
int& _ref; // 引用
const int _n; // const
};
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。
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(); }
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
(为什么只对于单参的有用?因为这个关键字是为了防止d1=2023;这种情况的出现,用explicit关键字是为了提升代码的可读性)
class Date
{
public:
// 1. 单参构造函数,没有使用explicit修饰,具有类型转换作用
// explicit修饰构造函数,禁止类型转换---explicit去掉之后,代码可以通过编译
explicit Date(int year)
:_year(year)
{}
/*
// 2. 虽然有多个参数,但是创建对象时后两个参数可以不传递,没有使用explicit修饰,具
有类型转换作用
// explicit修饰构造函数,禁止类型转换
explicit 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;
};
void Test()
{
Date d1(2022);
// 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2023构造一个无名对象,最后用无名对象给d1对象进行赋值
d1=2023;
// 将1屏蔽掉,2放开时则编译失败,因为explicit修饰构造函数,禁止了单参构造函数类型转
}
当有explicit时,强制类型转换将被禁止
当无explicit时这种行为就会被允许
再谈构造函数
学习了初始化列表,那么构造构造函数肯定越来越迷糊了
构造函数的执行顺序:构造函数先执行函数里的形参的形成(形成顺序是从右到左逐步压栈),然后再执行初始化列表(即使没有初始化列表)最后再执行函数体内部的
没有写初始化列表的时候,系统在创建类成员时会给成员一个初值。根据对象的作用域不同,初值也不同
- 全局的对象和局部的static对象在创建类的时候,编译器会将内置类型赋值成0(指针赋值成0x00000000)
- 除局部的static对象,系统会对内置类型赋随机值
static成员
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
static的特性
- 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(因为static成员是属于类的,所以定义时是类名加::的)
- 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
【问题】
- 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗?不能
- 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗? 能
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
友元函数
问题:现在尝试去重载operator<<,然后发现没办法将operator<<重载成成员函数。因为cout的
输出流对象和隐含的this指针在抢占第一个参数的位置。this指针默认是第一个参数也就是左操作
数了。但是实际使用中cout需要是第一个形参对象,才能正常使用。所以要将operator<<重载成
全局函数。但又会导致类外没办法访问成员,此时就需要友元来解决。operator>>同理 (具体实现看03的运算符重载)
友元函数特性
-
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
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
友元类特性
- 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
内部类
概念
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。
特性
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
匿名对象
class A
{
public:
A(int a=0)
:_a(a)
{
}
~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;
}
拷贝对象时的一些编译器优化
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "A(int a)" << endl;
}
A(const A& aa)
:_a(aa._a)
{
cout << "A(const A& aa)" << endl;
}
A& operator=(const A& aa)
{
cout << "A& operator=(const A& aa)" << endl;
if (this != &aa)
{
_a = aa._a;
}
return *this;
}
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
private:
int _a;
};
void f1(A aa)
{}
A f2()
{
A aa;
return aa;
}
int main()
{
// 传值传参
A aa1; //0
f1(aa1); //0
cout << endl;
// 传值返回
f2();// 0
cout << endl;
// 隐式类型,连续构造+拷贝构造->优化为直接构造
f1(1);
// 一个表达式中,连续构造+拷贝构造->优化为一个构造
f1(A(2));
cout << endl;
// 一个表达式中,连续拷贝构造+拷贝构造->优化一个拷贝构造
A aa2 = f2();
cout << endl;
// 一个表达式中,连续拷贝构造+赋值重载(此为自定义的)->无法优化
aa1 = f2();
cout << endl;
return 0;
}