文章目录
- 1.再谈构造函数
- 1.1构造函数的赋值
- 1.2初始化列表
- 1.3 explicit关键字
- 2. static成员
- 2.1概念
- 2.2特性
- 2.3例题
- 3 .友元
- 3.1 友元函数
- 3.2友元类
- 4.内部类
- 5.匿名对象
- 6.拷贝对象时编译器的一些优化
1.再谈构造函数
1.1构造函数的赋值
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。
using namespace std;
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
虽然上述构造函数调用之后，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：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)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
【注意】
- 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)
class A
{
public:
A(int x)
:_a(x)
{
}
private:
int _a;
};
class B
{
public:
B(int ret)
:b(10)
,ret(ret)
,a(10)
{
}
private:
const int b;//const成员变量
int& ret;//引用成员变量
A a;//自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)
};
- 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。
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);
}
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
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();
}
程序运行结果
显然是先对a2初始化，被赋值为随机值，然后a1初始化
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。
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
//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
Date(int year, int month=10, int day=1)
:_year(year)
,_month(month)
,_day(day)
{
}
Date(const Date& d)
:_year(d._year)
, _month(d._month)
, _day(d._day)
{
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
//单参数构造函数 c++98
Date d1(2002);//构造函数
d1.print();
Date d2 = 2003;//隐式类型转换 构造+拷贝+优化->构造
const Date& ref = 2001;//这里必须使用const恰恰应证了编译器做出优化，证明出现了临时
//变量，用了构造函数再拷贝给ref，临时变量不可以被修改
//多参数构造函数 c++11
Date d3(2002, 1, 1);
d3.print();
Date d4 = { 2002,1,1 };
d4.print();
const Date& ref = { 2002,1,1 };
}
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
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(int a = 0)
{
++count;
}
A(const A& aa)
{
++count;
}
// 静态成员函数 -- 没有this指针
static int GetCount()
{
// _a++; // 不能直接访问非静态成员
return count;
}
private:
// 不属于某个对象，所于所有对象，属于整个类
static int count; // 声明
int _a = 0;
};
int A::count = 0;
int main()
{
cout << A::GetCount() << endl;
A a1, a2;
A a3(a1);
cout << A::GetCount() << endl;
}
2.2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
静态成员函数不可以调用非静态成员函数
非静态成员函数可以调用类的静态成员函数
2.3例题
class sum
{
public:
sum()
{
_sum += i;
i++;
}
static int getsum()
{
return _sum;
}
private:
static int i;
static int _sum;
};
int sum::i = 1;
int sum::_sum = 0;
class Solution {
public:
int Sum_Solution(int n)
{
sum* ptr = new sum[n];
return sum::getsum();
}
};
3 .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
3.1 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。
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
// d1 << cout; -> d1.operator<<(&d1, cout); 不符合常规调用
// 因为成员函数第一个参数一定是隐藏的this，所以d1必须放在<<的左侧
ostream& operator<<(ostream& _cout)
{
_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
return _cout;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
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 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;
}
int main()
{
Date d;
cin >> d;
cout << d << endl;
return 0;
}
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。
1.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。
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
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;
};
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。
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。
上面2.3例题我们同样可以用内部类解决
class Solution {
public:
int Sum_Solution(int n)
{
sum a[n];
return sum::getsum();
}
class sum
{
public:
sum()
{
_sum+=i;
i++;
}
static int getsum()
{
return _sum;
}
};
private:
static int i;//这里做修改是因为内部类是外部类得友元可以访问
static int _sum;
};
int Solution::i=1;
int Solution::_sum=0;
5.匿名对象
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "A()" << endl;
}
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
void print()
{
cout << _a << endl;
}
private:
int _a;
};
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();
// 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
return 0;
}
class sum
{
public:
sum()
{
_sum += i;
i++;
}
static int getsum()
{
return _sum;
}
private:
static int i;
static int _sum;
};
int sum::i = 1;
int sum::_sum = 0;
class Solution {
public:
int Sum_Solution(int n)
{
sum* ptr = new sum[n];
return sum::getsum();
}
};
int main()
{
cout << Solution().Sum_Solution(10) << endl;
//匿名对象在这情况下就很好用
return 0;
}
6.拷贝对象时编译器的一些优化
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "A(int a)" << endl;
}
A(const A& a)
:_a(a._a)
{
cout << "A(const A& a)" << endl;
}
A& operator =(const A& a)
{
cout << "A& operator=(const A& a)" << endl;
if (this != &a)
{
_a = a._a;
}
return *this;
}
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
private:
int _a;
};
void func1(A aa)
{
}
void func2(const A& aa)
{
}
A func3()
{
A aa;
return aa;
}
A func4()
{
return A();
}
int main()
{
cout << "值传递" << endl;
A a1=1;//构造+拷贝构造+优化-》直接构造
cout << "----------------------------" << endl;
func1(a1);//无优化
cout << "----------------------------" << endl;
func1(2); //构造 + 拷贝构造 + 优化 - 》直接构造
cout << "----------------------------" << endl;
func1(A(3));//构造 + 拷贝构造 + 优化 - 》直接构造
cout << "----------------------------" << endl;
cout << "引用传递" << endl;
cout << "----------------------------" << endl;
func2(a1);//无优化
cout << "----------------------------" << endl;
func2(2); //无优化
cout << "----------------------------" << endl;
func2(A(3));//无优化
cout << "----------------------------" << endl;
cout << "传值返回" << endl;
func3();
cout << "----------------------------" << endl;
cout << "传值返回用拷贝构造接收" << endl;
A aa3 = func3();//拷贝构造+拷贝构造+优化-》拷贝构造
cout << "----------------------------" << endl;
cout << "传值返回用赋值接收" << endl;
A aa33;
aa33 = func3();//无优化
cout << "----------------------------" << endl;
cout << "匿名对象返回" << endl;
func4();//构造+拷贝构造+优化-》构造
cout << "----------------------------" << endl;
A aa4 = func4();//构造+拷贝构造+拷贝构造+优化-》构造
cout << "----------------------------" << endl;
return 0;
}
总结
对象返回
1、接收返回值对象，尽量拷贝构造方式接收，不要赋值接收
2、函数中返回对象时，尽量返回匿名对象
函数传参
1.尽量使用const &传参
