C++面向对象

面向对象概念
- 类与对象的区别
C++中类的设计
- 设计实例
- 实例解释
- - 共有和私有
  - 类的认识
- 函数定义
- - 函数在类里定义和类外定义区别
  - 函数定义实例
- C++对象模型
- - 方案一:各对象完全独立地安排内存的方案
  - 方案二:各对象的代码区共用的方案:
this指针
- this指针特点
- 程序编译面向对象程序的过程
- 修改具体过程
- 前后代码对比
- - 修改前
  - 修改后
- 全局函数和成员函数的区别
构造函数
- 构造函数的由来
- 构造函数用途--创建对象
- 构造函数用途--初始化对象中的属性
- 构造函数二义性
- 数据成员的构建顺序
- 类型转换
- - 关键字explicit
  - 单参的函数才具有类型转换
- Int b()问题
- 构造函数特征
析构函数
- 析构函数的定义
- 析构函数特点
全局变量和局部变量
- 常方法与对象的匹配关系
拷贝构造函数
友元函数
静态关键字：
对象与对象的关系
- 依赖
- 关联
- 聚合
- 组合

面向对象概念

对象的概念是面向对象技术的核心所在。面向对象技术中的对象就是现实世界中，某个具体的物理实体在计算机世界(逻辑)中的映射和体现。也就说计算机中的对象，是模拟现实世界中的实体。

类与对象的区别

类是设计的产物，设计是概念的产物，类不占有内存空间
对象是类的实例化，占有内存空间

C++中类的设计

设计实例

class CGoods{
private:
	char Name[21];int Amount;float Price;
	float Total_value;
public:
	void RegisterGoods(char ，int,f1oat);//输入数据
	void countTota1(void);
	//计算商品总价值
	void GetName(char[]);
	//读取商品名
	int GetAmount(void);
	//读取商品数量
	float GetPrice(void);
	//读取商品单价
	float GetTotal_value(void);
	//读取商品总价值
};

实例解释

共有和私有

四个数据成员被说明成私有，而六个函数成员被说明成公有;这就是说如果从外部对四个数据成员进行操作的话,只能通过六个公有函数来完成，数据受到了良好的保护，不易受外部环境的影响。

类的认识

类是一种数据类型，定义时系统不为类分配存储空间，所以不能对类的数据成员初始化。类中的任何数据成员也不能使用关键字extern、auto或register限定其存储类型。
成员函数可以直接使用类定义中的任一成员，可以处理数据成员，也可调用函数成员。

函数定义

函数在类里定义和类外定义区别

在类里面声明，在类里面定义：系统默认该函数是inline函数，所以按照inline方式进行编译
在类里面声明，在类外面定义：该函数不是inline函数，如果想让其成为inline函数，就需要在类外定义该函数时，添加关键词inline。并且定义时，要在函数名前面加类型名::告诉编译器，该函数是该类的一个成员方法

函数定义实例

class CGoods{
private:
	char Name[21];int Amount;float Price;
	float Total_value;
public:
	void RegisterGoods(char ，int,f1oat);//输入数据
	void countTota1(void);//计算商品总价值
	{
		Tota1_value = Price  Amount;
	}
	void GetName(char[]);
	//读取商品名
	int GetAmount(void);
	//读取商品数量
	float GetPrice(void);
	//读取商品单价
	float GetTotal_value(void);
	//读取商品总价值
};
void cGoods ::RegisterGoods(const char_*name,int amount,float price){
	strcpy(Name，name);//字符串拷贝函数
	Amount = amount;
	Price = price;
}
//void cGoods : :countTota1(void){
//	Tota1_value = Price  Amount;
//}
void cGoods: :GetName(char name[]){
	strcpy(name，Name);
}
int cGoods:: GetAmount(void) { return (Amount); }
float CGoods ::GetPrice(void) { return (Price);}
//float cGoods::GetTotal_value(void) { return(Total_value); }

对象是类的实例(instance)。声明一种数据类型只是告诉编译系统该数据类型的构造，并没有预定内存。类只是一个样板(图纸)，以此样板可以在内存中开辟出同样结构的实例–对象。

C++对象模型

方案一:各对象完全独立地安排内存的方案

在这里插入图片描述
上图是系统为每一个对象分配了全套的内存，包括安放成员数据的数据区和安放成员函数的代码区。但是区别同一个类所实例化的对象，是由属性（数据成员）的值决定，不同对象的数据成员的内容是不一样的;而行为(操作）是用函数来描述的，这些操作的代码对所有的对象都是一样的。

方案二:各对象的代码区共用的方案:

在这里插入图片描述
上图仅为每个对象分配一个数据区，代码区（放成员函数的区域)为各对象类共用。

this指针

this指针特点

this指针的特点是自身是一个常性指针，在类的成员函数都要添加this指针，只要是面向对象的语言，编译器都会进行一个修改

程序编译面向对象程序的过程

编译器针对程序员自己设计的类型分三次编译。
第一:识别和记录类体中属性的名称，类型和访问限定，与属性在类体中的位置无关。如class CGoods 中的Name，Amount，Price，Total_value;
第二:识别和记录类体中函数原型(返回类型+函数名+参数列表)，形参的默认值，访问限定。不识别函数体。
第三:改写在类中定义函数的参数列表和函数体，改写对象调用成员函数的形式;

修改具体过程

给每一个成员函数加一个指向当前类型的this指针，该指针指向定义的对象的地址，该对象就是该类的一个实例化
函数里面只要是第一步进行类体属性识别过的属性，或者是类的方法成员，都要加this指针
形参不用加this指针
在调用函数(主函数)中，tea.RegisterGoods(“b1ack_tea”，12，560);实际上是把茶对象作为一个参数，调用该函数
//RegisterGoods(&tea,“black_tea”,12,560);
this指针指向的是tea的地址，然后填入后面的值
this指针是const指针，一旦调用了函数，指针自身不能修改，指向可以被修改

CGoods*const this

调用一次函数，this指向一个对象的地址，该函数调用完成，分配的栈帧释放，下次调用函数，this指针指向另一个对象的地址

前后代码对比

修改前

class CGoods{
private:
	char Name[21];
	int Amount;
	float price;
	float Tota1_va1ue;pub7ic:
public:
	void RegisterGoods(const char *name ,int,float);
	void countTota1(O);
};
void cGoods::RegisterGoods(const char *name ,int amount,float price){
	strcpy(Name，name);//字符串拷贝函数
	Amount = amount;
	Price = price;
}
void ccoods::countTota1(){
	Total_value = Price *Amount;
}
int main({
	cGoods tea;
	cGoods book;
	tea.RegisterGoods("b1ack_tea"，12，560);
	tea.countTota1();
	book.RegisterGoods( "Thinking In C++"，20，128);
	book.countTota1();
	return 0;
}

修改后

class CGoods{
private:
	char Name[21];
	int Amount;
	float price;
	float Tota1_va1ue;pub7ic:
public:
	//void RegisterGoods(CGoods*const this,const char *name ,int,float);
	void RegisterGoods(const char *name ,int,float);
	//void countTota1(CGoods*const this);
	void countTota1();
};
void cGoods::RegisterGoods(CGoods*const this,const char *name ,int amount,float price){
	strcpy(this->Name，name);//字符串拷贝函数
	this->Amount = amount;
	this->Price = price;
}
void ccoods::countTota1(CGoods*const this){
	this->Total_value = this->Price *this->Amount;
}
int main({
	cGoods tea;
	cGoods book;
	tea.RegisterGoods("b1ack_tea"，12，560);
	//RegisterGoods(&tea,"black_tea",12,560);
	tea.countTota1();
	//countTota1(&tea);
	book.RegisterGoods( "Thinking In C++"，20，128);
	//RegisterGoods( &book,"Thinking In C++"，20，128);
	book.countTota1();
	//countTota1(&book);
	return 0;
}

全局函数和成员函数的区别

重点是this指针，其间的差别在于一个是程序的需要，一个是编译器的需要。

构造函数

C语言特点有空间即可操作
面向对象的特点有空间不一定有对象，有对象一定有空间

构造函数的由来

数据成员多为私有的，要对它们进行初始化，必须用一个公有函数来进行。同时这个函数应该在且仅在定义对象时自动执行一次。称为构造函数。

构造函数用途–创建对象

这里其实是调用了无参的构造函数，只是将()省略了，Complex c1;如果不省略，会和函数声明发生二义性

Complex():real(0),image(0) {
		//real = 0; image = 0;
	}

初始化列表是在该空间构建整型数据，而一般的赋值是在构建之后，赋值而已

构造函数用途–初始化对象中的属性

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
class Complex {
private:
	int real; int image;
public:
	Complex():real(0),image(0) {
		//real = 0; image = 0;
	}
	Complex(int r, int i) {
		real = r;
		image = i;
	}
};
int main() {
	Complex c1;
	Complex c2(1,2); 
	return 0;
}

构造函数二义性

这里定义c1会产生二义性，可以调用无参的构造函数，也可以调用有参的构造函数，
只要我们定义了一个构造函数，系统就不会自动生成缺省的构造函数。
只要构造函数是无参的或者只要各参数均有缺省值的，C++编译器都认为是缺省的构造函数，但是规定缺省的构造函数只能有一个。而这里有两个，所以编译不通过

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
class Complex {
private:
	int real; int image;
public:
	Complex():real(0),image(0) {
		//real = 0; image = 0;
	}
	Complex(int r=0, int i=0):real(r),image(i) {
		//real = r;
		//image = i;
	}
};
int main() {
	Complex c1;//error ，直接省略()
	Complex c2(1,2); 
	return 0;
}

数据成员的构建顺序

初始化列表的构建顺序，并不是数据成员的构建顺序，数据成员是按照类设计的顺序构建（是对象在内存中的顺序），所以需要先构造实部，real(image),此时image里面是随机值，所以real是随机值，image是10

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
class Complex {
private:
	int real; int image;
public:
	Complex(int x=0):image(x),real(image) {}
	Complex(int r, int i):real(r),image(i) {}
	void Print() { cout << "Real:" << real << "--" << "Image:" << image << endl; }
};
int main() {
	Complex c1(10);
	c1.Print();//随机值  10
	return 0;
}

类型转换

class Int {
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value(x) { cout << "create Int" << this << endl; }
}; 
int main() {
	Int a(10);
	Int b{ 20 };
	Int c = Int(30);
	
	int x = 200;
	a = x;
	return 0;
}

定义一个int x值为200，然后将x的值给Int(int x=0)里面的x，创建一个不具名对象，由构造函数实现
实际上他的写法为

a=(Int)x;

将x强转为Int，和C语言强转方式一样

关键字explicit

有一个关键字explicit,该关键字叫明确关键字，如果用该关键字在构造函数前面，则不能用该方式构建，即赋值方式

Int e = 100;//error

加了该关键字，就失去了隐式转换能力，必须强转

	a = x;//error
	a = (Int)x;

class Int {
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value(x) { cout << "create Int" << this << endl; }
}; 

int main() {
	Int a(10);
	Int b{ 20 };
	Int c = Int(30);
	Int d = Int{40};
	Int e = 100;
	int x = 200;
	a = x;
	a = (Int)x;
	return 0;
}

单参的函数才具有类型转换

这里无法进行类型强转


class Int {
private:
	int value;
public:
	Int(int x ,int y) :value(x+y) { cout << "create Int" << this << endl; }
}; 

int main() {
	Int a(1, 2);
	a=(100,200);//error
	return 0;
}

通过缺省函数，使其成为单参

class Int {
private:
	int value;
public:
	Int(int x ,int y=0) :value(x+y) { cout << "create Int" << this << endl; }
}; 

int main() {
	Int a(1, 2);
	a=(100,200);
	return 0;
}

class Int {
private:
	int value;
public:
	Int(int x ,int y=0) :value(x+y) { cout << "create Int" << this << endl; }
	void Print()const { cout << value << endl; }
}; 

int main() {
	Int a(1, 2);
	a = (Int)(100, 200);
	a.Print();//200
	a = Int(100, 200);
	a.Print();//300
	return 0;
}

a = (Int)(100, 200);这里他认为是要调用单参构造函数，逗号表达式取最右边的200，赋值给x，因为单参的构造函数才能进行强转的转换
a = Int(100, 200);直接调用

Int b()问题

如果给括号，一定给实参，没有给实参，一定将该圆括号删掉，或者给个{}，因为Int b()这样，编译器并不认为这是构造b对象，而是认为了函数的声明，是因为C++兼容C语言，在C++11 初始化用{ }

class Int {
private:
	int value;
public:
	Int(int x=0) :value(x) { cout << "create Int" << this << endl; }
	void Print()const { cout << value << endl; }
}; 
int main() {
	Int a;
	Int b();//这个认为了函数的声明
	Int c{};
	return 0;
}

构造函数特征

构造函数是特殊的公有成员函数（在特殊用途中构造函数的访问限定可以定义成私有或保护），其特征如下:
1.函数名与类名相同。
⒉.构造函数无函数返回类型说明。注意是没有而不是void，即什么也不写，也不可写void。实际上构造函数有返回值，返回的就是构造函数所创建的对象。
3.在程序运行时，当新的对象被建立，该对象所属的类构造函数自动被调用，在该对象生存期中也只调用这一次。
4.构造函数可以重载。严格地讲，类中可以定义多个构造函数，它们由不同的参数表区分，系统在自动调用时按一般函数重载的规则选一个执行。
5.构造函数可以在类中定义，也可以在类中声明，在类外定义。但是默认值必须在声明时给，不能在定义时给，否则会出现二义性
6.如果类说明中没有给出构造函数，则C++编译器自动给出一个缺省的构造函数;类名(void){ }
构造函数也有this指针,改写，在编译的时候就可以确定类型的大小，
在调试的时候，没有赋值之前，全是随机值，空间有，没有对象

析构函数

析构函数的定义

当定义一个对象时，C++自动调用构造函数建立该对象并进行初始化，那么当一个对象的生命周期结束时，C++也会自动调用一个函数注销该对象并进行善后工作，这个特殊的成员函数即析构函数(destructor):

析构函数特点

1.构函数名与类名相同，但在前面加上字符~，如: ~CGoods () 。
⒉析构函数无函数返回类型，与构造函数在这方面是一样的。但析构函数不带任何参数。
3.一个类有一个也只有一个析构函数，这与构造函数不同。
4.对象不能调用构造函数，但是，可以调用析构函数，
6对象注销时(主函数结束,释放栈帧)，系统自动调用析构函数。
5.如果类说明中没有给出析构函数，则C++编译器自动给出一个缺省的析构函数。

全局变量和局部变量

静态量在数据区，不能重复建立
代码编译的时候关注的是可见性，代码运行起来关注生存期
进入主函数前，要创建全局变量

class object{
int value; public:
object(int x = 0) : value(x) {
	cout << "create object value : " << value << endl;
}
~object() {cout << "Destroy object value: " << value << endl;}
};
object obja(1); 
int main()
{
	object objb(2);
	//objectc.show();//加了这个程序直接无法编译通过
	return 0;
}
object objc(3);

在这里插入图片描述

class Int {
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value(x) { cout << "create Int" << this << endl; }
	~Int(){cout << "Destroy Int:" << this << endl;}
	//void func(Int *const this)
	void func() { cout << "Int func" << endl; }
	//void func(const Int *const this)
	void Print()const { cout <<"Int::value:" << value << endl; }
};
int main()
{
	Int* ip = nullptr;
	ip->func();//程序执行结果  Int func
	ip->print();//error  ip为空,空不能解引用
	return 0;
}

//这两等价
ip->func();func(ip);
ip本来就指向对象的地址,ip->func() 就是(ip).func();就是func(ip);
Int a;
a.func();//实际是func(Intconst this);该指针是指向a对象的地址，

class Int {
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value(x) { cout << "create Int" << this << endl; }
	~Int(){cout << "Destroy Int:" << this << endl;}
	void func() { cout << "Int func" << endl; }
	void Print()const { cout <<"Int::value:" << value << endl; }
};
int main()
{
	Int* ip = (Int*)malloc(sizeof(Int));
	if (nullptr == ip)exit(EXIT_FAILURE);
	ip->func();
	ip->Print();
	return 0;
}

打印随机值，有空间没有对象
在这里插入图片描述

class Int {
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value(x) { cout << "create Int" << this << endl; }
	~Int(){cout << "Destroy Int:" << this << endl;}
	void func() { cout << "Int func" << endl; }
	void Print()const { cout <<"Int::value:" << this->value << endl; }
};
int main()
{
	Int* ip = new Int(10);
	ip->Print();
	delete ip;
	ip = nullptr;
	return 0;
}

这里new的动作
1.sizeof(Int);
2.malloc();
3.构造对象；
4.return;
delete的动作
1.~Int()释放对象资源
2.free()将ip指向的空间还给系统
在这里插入图片描述

new一组对象，用delete[]删除一组对象
如果用delete 只能调用一次析构函数
开辟10个整型，在上下越界标记之间，用一个int标记创建对象个数，所以析构时，根据标记的值，依次析构
当我们设计类型时，这个类型有析构函数的时候，就会用4字节存放创建对象个数，当我们设计类型时，这个类型没有析构函数的时候，就不会在删除的时候调用析构函数，就不需要有这个计数值，就没有这个多出来的4字节
在这里插入图片描述

class Int {
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value(x) { cout << "create Int" << this << endl; }
	~Int(){cout << "Destroy Int:" << this << endl;}
	void func() { cout << "Int func" << endl; }
	void Print()const { cout <<"Int::value:" << this->value << endl; }
};
int main()
{
	int n = 0;
	Int* ip = nullptr;
	cin >> n;
	ip = new Int[n];
	Int* s = new Int(n);
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		ip[i].Print();
	}
	delete[] ip;
	ip = nullptr;
	delete s;
	s = nullptr;
	return 0;
}

类型Int中有析构函数时，在堆区开辟内存中会用4个字节空间存放创建的对象个数，用于调用析构函数时，删除该数量的空间

常方法与对象的匹配关系

在函数后加const，修饰函数自身
当对象调用常方法时，只能读取对象的属性的值，只有只读权限，不能对对象属性修改，而可以修改非对象成员

//void Print(const Int*cosnt this)
void Print()const

普通对象优先调用普通方法，如果普通方法不存在，退而求其次，调用常方法，如果是常对象，只能调用常方法
普通对象优先结合普通引用，如果普通引用不存在，退而求其次，结合常引用，如果是常对象，只能结合常引用

普通方法可以调用常方法，常方法不能调用普通方法

void func(){cout<<"func"<<value<<endl;}
void func() const {cout<<"func const"<<value<<endl;}

class Int
{
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value(x) { cout << "Create Int: " << this << endl; }
	Int(const Int& it) :value(it.value) {}
	~Int() { cout << "Destroy Int: " << this << endl; }
	void Print() { cout << value << endl; }
	Int Add(Int b) {
		Int c;
		c.value = this->value + b.value;
		return c;
	}
	void SetValue(int x) { value = x; }
	int GetValue()const { return value; }

};

int main()
{
	Int a(10);
	int x = a.GetValue();
	a.SetValue(200);
	return 0;
}

上面的函数可以改成如下的样式，用一个函数实现了取值和设置值的作用，该Value函数返回的是引用，即别名
一个函数以引用的形式返回，他的特点是此数据的生存期不受此函数的影响，函数死了，该数据还活着

int&fun(){
	int x=10;
	return x;
}

这种返回是可以的，这种返回就是把一个死亡对象返回，函数死了，以引用返回的量不死亡

int&Value(){return value};
cosnt int&Value()const{return value};

用一个函数实现取值和修改值，用一个常方法再定义一遍，即可以对付普通对象，也可以对付常对象，使程序的健壮性更好

class Int
{
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value(x) { cout << "Create Int: " << this << endl; }
	Int(const Int& it) :value(it.value) {}
	~Int() { cout << "Destroy Int: " << this << endl; }
	void Print() { cout << value << endl; }
	Int Add(Int b) {
		Int c;
		c.value = this->value + b.value;
		return c;
	}
	int& Value() { return value; }
};

int main()
{
	Int a(10);
	int x = a.Value();
	a.Value() = 200;
	return 0;
}

class Int
{
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value(x) { cout << "Create Int: " << this << endl; }
	Int(const Int& it) :value(it.value) { cout << "Copy Create Int" << this << endl; }
	~Int() { cout << "Destroy Int: " << this << endl; }
	void Print() { cout << value << endl; }
	int& Value() { return value; }
};
void funa(Int x) {
	x.Value() = 100;
}
void funb(Int& y) {}
void func(const Int&z){}

int main() {
	Int a(10);
	funa(a);
	funb(a);
	func(a);
}

void funa(Int x)这种情况x是a的一份拷贝，其中调用拷贝构造函数，建立新的对象x，x的改变不影响a，不用用这种方式，效率问题，如果按照值的形式，如果效率会大大下降。传引用的话，引用在底层是一个指针，void funb(Intconst y)所以传引用比传值更快
void funb(Int& y) ，void funb(Intconst y)这种情况是y是a的一个别名，y的改变会影响a
void func(const Int&z) 这里只能读取，因为是常引用
如果你只想读取数据，不改变形参，就加上const，用常引用，如果想通过更改形参更改数据，就可以去掉const，用普通引用

Int func(int x) {
	Int tmp(x);
	return tmp;
}
Int fund(int x) {
	return Int(x);
}
int main() {
	Int a = func(100);
	Int b = fund(200);
	cout << a.Value() << endl;
}

Int func(int x)这里一共创建了两个对象，程序会对其有一个优化，将亡值对象不构建，直接构建a对象，所以最终，一个tmp对象，一个a对象
Int fund(int x) 这里一共创建了一个对象，就是b对象本身，也有优化
为了减少对象的创建一个，一般用Int fund(int x)这种方式

Int& func(int x) {
	Int tmp(x);
	return tmp;
}
int main() {
	Int a(10),b(20);
	a = func(100);
	cout << a.Value() << endl;
}

func栈释放后，以引用形式返回，tmp对象死亡了，但是残留在内存的数据还是在那里，从已死亡的对象取值，系统默认的赋值语句是几个汇编语句完成的，原来的func函数开辟的空间不会收到影响，仍然可以获取100，
如果我们在类里自己定义一个赋值语句，就会再次利用func的栈帧，就会填充，就会覆盖tmp的值。
所以不能以Int& 返回，从已死亡的对象抽数据

如果是静态区，对象不死亡，就可以捞数据，当第二次调用的时候，tmp就不会构建，只会构建一次

Int& func(int x) {
	static Int tmp(x);
	return tmp;
}

可以以引用的形式返回对象的情况
此对象的生存期不收该函数的影响，当函数调用结束后，此对象还活着，这种对象就是静态对象或者是全局对象，

拷贝构造函数

当拿一个对象初始化另一个对象的时候，调用拷贝构造函数
当函数调用时，形参和实参结合时，调用拷贝构造函数，
以值返回一个对象，需要建立一个将亡值对象，此时也要调用拷贝构造函数

Complex(const Complex& cx) :Real{ cx.Real }, Image{ cx.Image } {
	cout << "Copy Object:" << this << endl;;
}

在这里插入图片描述
这里Complexc2(c1)调用了拷贝构造函数，c3=func(c1),参数传递时，调用了拷贝构造函数，该函数返回的时候，以值的形式返回的时候，产生了一个将亡值，将结果赋值给将亡值，调用了拷贝构造函数

class Int
{
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value(x) { cout << "Create Int: " << this << endl; }
	Int(const Int& it) :value(it.value) {}
	~Int() { cout << "Destroy Int: " << this << endl; }
	void Print() { cout << value << endl; }
	//Int Add(const Int*const this,Int x)
	Int Add(const Int& x) const {
		return Int(this->value + x.value);
	}
};
int main() {
	Int a(10), b(20), c;
	a.Print();
	b.Print();
	c.Print();
	c = a.Add(b);
	c.Print();
}

Int Add(const Int& x) const {
	Int tmp;
	tmp.value=this->value+x.value;
	return tmp;//构建将亡值对象，
}

这里创建了两个对象，tmp和将亡值对象

Int Add(const Int& x) const {
	return Int(this->value + x.value);
}

这里创建了一个不具名对象（类型加括号），调用构造函数创建了一个对象
在这里插入图片描述

友元函数

友元friend机制允许一个类授权其他的函数访问它的非公有成员.
友元声明以关键字friend开头，它只能出现在类的声明中,它们不受其在类体中的public private和protected区的影响.

友元分为外部函数友元，成员函数友元，类友元。
友元函数可以访问这个类产生的对象的私有成员
1.不具有对称性︰A是B的友元，并不意味着B是A的友元。
2.不具有传递性︰A是B的友元，B是C的友元，但A不是C的友元。
3.不具有继承性: Base类型继承Object类型，如果Object类型是A的友元，但Base类型不是A友

class Int {
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value{ x } {	}
	~Int(){}
	friend void Print(const Int& it);
};
void Print(const Int& it) {
	//value = 20;//error
	cout << it.value << endl;
}
int main()
{
	Int a{ 10 };
	Print(a);
	//cout << a.value;//error
	return 0;
}

在这里插入图片描述

class Int;
class Object {
public:
	void Print(const Int& it);
};
class Int {
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value{ x } {	}
	~Int() {}
	friend void Object::Print(const Int& it);
};
void Object::Print(const Int& it) {
	cout << it.value << endl;
}
int main() {
	Object obj;
	Int a(10);
	obj.Print(a);
	return 0;
}

注意次序

class Int;
class Object {
public:
	void Print(const Int& it);
};
class Int {
	friend class Object;
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value{ x } {	}
	~Int() {}
};
void Object::Print(const Int& it) {
	cout << it.value << endl;
}
int main() {
	Object obj;
	Int a(10);
	obj.Print(a);
	return 0;
}

在这里插入图片描述

静态关键字：

在c语言中用静态关键字修饰局部变量，
static int a = x;只在数据区定义一次，不会重复定义，即该代码只会被执行一次，

对于全局变量，加静态关键字，static int g_max=10;该变量只在本文件有效，在同一个工程下其他文件不可见

如果希望次函数只在本文件可见，在同一个工程下其他文件不可见，也可以直接加static

void fun(int x) {
	static int a = x;
	int b = 0;
	a += 1;
	b += 1;
	printf("a=%d,b=%d\n", a, b);
}
int main() {
	for (int i = 5; i > 0; i--) {
		fun(i);
	}
	return 0;
}

在这里插入图片描述

不要把形参修饰成静态量，编译器将忽略静态量修饰形参，仍然在栈上开辟

编译链接只对.cpp或者.c,不对.h编译链接

在main.cpp中，如果想用int g_max = 10;就必须用extern关键字，说明该变量是同一个工程下的变量，使该处可见

extern int g_max;
int main() {
	g_max += 10;
	func();
}

在func.cpp中，如果你不想让g_max被引用，就可以加static修饰，就只能在本文件可见，及时在main.cpp中加extern关键字也不行

int g_max = 10;
void func(){}

如果加const

const int g_max=0;
--------------------
extern const int g_max;
int main() {
	g_max += 10;
	func();
}

如果加const,这种情况是错误的，会产生二义性

const int g_max=0;
--------------------
extern const int g_max=10;
int main() {
	g_max += 10;
	func();
}

如果常变量在其他文件可以用，就加一个extern关键字，在其他文件用的时候加extern关键字

extern关键字用法总结：

静态数据成员
静态的目的是为所有的对象共享一个数据成员

在类里面用static申明，他就不是类所产生的对象的数据成员，它时这个类产生所有对象所共享的数据，申明并不意味着开辟空间，申明的静态成员在类外进行定义，开辟空间，并且初始化

在构造函数中不能拿参数列表对pi进行初始化，但是可以在构造函数赋值，因为所创建的静态量是所有对象共享的，它只有一份，他在类外已经被被构建了，不能再次构建，初始化列表就是在构建

using namespace std;
class Circle {
private:
	static double pi;//申明 .data
	double radius;
public:
	Circle(double r=0.0):radius(r){}
	~Circle(){}
	double area()const {
		return pi * radius * radius;
	}
	void showPI()const {
		cout << pi << endl;
	}
	void SetPI(double x) {
		pi = x;
	}
};
double Circle::pi = 3.14;//定义，INIT
int main() {
	Circle c1(10), c2(20), c3(30);
	cout << sizeof(c1) << endl;
	c1.showPI();
	c2.SetPI(3.1415926);
	c1.showPI();
	return 0;
}

在这里插入图片描述
有一个特殊性，只有char short int 可以
如果定义一个静态常量，就可以在类里面定义加赋值

class Object {
public:
	static const int num = 0;
};

或者这样，注意赋值的时候不要加static

class Object {
public:
	static const int num;
};
const int Object:: num = 0;

	//void func(const Circle *const this)
	void func()const {
		//this->radius += 10;//error
		pi += 10;
	}

在常方法里对非静态成员无法修改，因为用const修饰了this指针的指向，而静态成员可以修改，因为静态成员不在对象的空间中，在.data中，

在C语言中，有三个域，全局域，局部域，块域，而C++又新增加了一个类域

如果想要访问共有的静态成员的时，需要这样，就告诉编译器，pi属于这个类

Circle::pi = 10;

不能成为常方法的函数有全局函数，全局函数没有this指针，还有静态函数，
静态的函数没有this指针，所以就不能将静态函数定义为常方法

外部函数不能访问对象的私有成员，但是静态函数可以访问obj的私有成员，

using namespace std;
class Object {
private:
	static int num;
	int value;
public:
	Object(int x=0):value(x){}
	void print()const {
		cout << "num:" << num << "value" << value << endl;

	}
	static void show(Object& obj) {//not this
		cout << "num" << endl;
		cout << "value：" << obj.num << endl;
	}
};
int Object::num = 10;
int main() {
	Object obja(10), objb(20);
	obja.show(obja);
	obja.show(objb);
	Object::show(obja);
}

在这里插入图片描述

对象与对象的关系

依赖

#include<thread>
using namespace std;
class Book{};
class Food{};
class Human {
public:
	void Read(Book* pbook);
	void Eat(Food* pfood);
};
int main() {
	Book book;
	Food food;
	Human man;
	man.Read(&book);
	man.Eat(&food);
}

关联

class Teacher {
private:
	Course&cs;
public:
	//Teacher(){}
	Teacher(Course c):cs(c){}//error
};
int main() {
	Course ca, cb, cc;
	Teacher tyh(ca);
	return 0;
}

cs引用一个形参对象的别名，当函数销毁，形参也会销毁，cs会引用一个已经死亡的对象

class Teacher {
private:
	Course&cs;
public:
	//Teacher(){}
	Teacher(Course&c):cs(c){}//error
};
int main() {
	Course ca, cb, cc;
	Teacher tyh(ca);
	return 0;
}

加一个引用，c是ca的别名，再用c初始化cs，就是，cs是ca的别名

聚合

不存在生命的依赖

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include<vector>
#include<time.h>
using namespace std;
#include<iostream>
#include<thread>
using namespace std;
class Point {
private:
	float _x;
	float _y;
public:
	Point(float x=0,float y=0):_x(x),_y(y){}
	Point(const Point&) = default;
	Point& operator=(const Point&) = default;
	~Point(){}

};
class Circle {
private:
	Point _center;
	float _radius;
	static const float pi;
public:
	Circle(){}
};
const float Circle:: pi = 3.14;
int main() {
	Circle cir;
	Point p(1, 2);
	return 0;
}

组合

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include<vector>
#include<time.h>
using namespace std;
#include<iostream>
#include<thread>
using namespace std;
class Soul {};
class Body{};
class People {
private:
	Soul _soul;
	Body _body;
public:
	People(){}
};
int main() {
	People pe;
	return 0;
}

class Int {
private:
	int value;
public:
	Int(int x = 0) :value(x) {
		cout << "Create Int" << this << endl;
	}
	Int(const Int& it) :value(it.value) {
		cout << "Copy Create Int" << endl;
	}
	Int& operator=(const Int& it) {
		if (this != &it) {
			this->value = it.value;
		}
		cout << "this" << "operator=()  " << &it << endl;
		return *this;
	}
	~Int() {
		cout << "Destory Int:" << this << endl;
	}
	int& Value() {
		return value;
	}
	const int& Value()const {
		return value;
	}

};
class Object {
	Int num;
public:
	Object() { cout << "Create Object" << this << endl; }
	~Object() { cout << "Destroy Object;" << this << endl; }
};
int main() {
	Object obj;
	return 0;
}

先构建类的成员对象
在这里插入图片描述

Object() { cout << “Create Object” << this << endl; }
这里他会先调用Int的缺省构造函数，构建Int，再构建Object，如果没有Int的缺省构造函数，就会报错
有两个改动点可以解决

Object(int x=0):num(x) { cout << “Create Object” << this << endl; }
或者
在Int类里定义缺省构造函数
Int():value(0){}

析构和创建相反，先析构Ojbect再析构Int

成员对象Int有拷贝构造，Object没有拷贝构造，当Object objc(obja);时，调用Int的拷贝构造

成员对象Int没有拷贝构造，Object有拷贝构造，当Object objc(obja);时，调用Int的缺省构造函数，而无法调用成员对象的拷贝构造函数

成员对象Int有拷贝构造，Object有拷贝构造，当Object objc(obja); 时，调用Int的缺省构造函数，只有在Object中拷贝构造函数中给出明确的构造者

Object(const Object& obj) :num(obj.num) {
	cout << "Copy Create Object" << this << endl;
}

在这里插入图片描述
成员对象Int没有拷贝构造，Object没有拷贝构造，当Object objc(obja); 时，系统会合成缺省的拷贝构造，能实现成员对象的赋值

using namespace std;
class MyString {
private:
	struct StrNode {
		int ref;//引用计数
		int capa;
		int len;
		char data[0];
	};

	StrNode* pstr;
	StrNode* GetNode(int total) {
		StrNode* s = (StrNode*)malloc(sizeof(StrNode) + sizeof(char) * total);
		if (nullptr == s)exit(EXIT_FAILURE);
		return s;
	}
	void FreeNode(StrNode*p) {
		free(p);
	}
public:
	MyString(const char* p = nullptr) :pstr(nullptr) {
		if (p != nullptr) {
			int len = strlen(p);
			int total = len * 2;
			pstr = GetNode(total);
			pstr->ref = 1;
			pstr->len = len;
			pstr->capa = total - 1;
			strcpy(pstr->data, p);
		}
		cout << "Create MyString  " << this << endl;
	}
	MyString(const MyString& s) :pstr(s.pstr) { 
		if (pstr != nullptr) {
			pstr->ref += 1;
		}
		cout << "Copy Create MyString  " << this << endl;
	}
	MyString& operator=(const MyString& s) {
		if (this == &s || this->pstr == s.pstr)
		{
			return *this;
		}
		if (pstr != nullptr && --pstr->ref == 0) {
			FreeNode(pstr);
		}
		pstr = s.pstr;
		if (pstr != nullptr) {
			pstr->ref += 1;
		}
		cout << "operator=  " << this << endl;
		return *this;
	}
	void PrintString()const {
		if (pstr != nullptr) {
			cout << pstr->data << endl;
		}
	}
	MyString(MyString&& s) :pstr(s.pstr) {
		s.pstr = nullptr;
	}
	MyString& operator=(MyString&& s) {
		if (this == &s || 
			this->pstr == nullptr && this->pstr == s.pstr) {
			return *this;
		}
		if (pstr != nullptr && --pstr->ref == 0) {
			FreeNode(pstr);
		}
		pstr = s.pstr;
		s.pstr = nullptr;
		return *this;
	}

	~MyString() {
		if (pstr != nullptr && --pstr->ref == 0) {
			free(pstr);
		}
		pstr = nullptr;
		cout << "Destory MyString  " << this << endl;
	}
};
int main() {
	MyString s1("yhping");
	MyString s2(s1);
	s2.PrintString();
	return 0;
}