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
1.3 explicit关键字
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
1. 再谈构造函数
1.1 构造函数体赋值
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
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
//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
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
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
。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
初始化列表位置才是真正的对成员变量进行初始化的位置,构造方法体内部只是赋值
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。
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
【注意】
1. 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)
2. 类中包含以下成员,
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
自定义类型成员(如果没有无参或者全缺省的构造方法 ,且该类没有默认构造函数时)
public:
B(int a, int ref)
:_aobj(a)
,_ref(ref)
,_n(10)
{}
private:
A _aobj; // 没有默认构造函数
int& _ref; // 引用
const int _n; // const
解决办法:
a.用户可以将Time类的构造方法给全缺省的或者给Time定义无参构造方法(不推荐,Time类可能是其他人写的)
b.将_t成员放在Date构造方法初始化列表的位置进行初始化
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
(1)初始化列表可以不写,不写不代表编译器不执行
(2)如果不写对于内置类型的成员变量编译器用随机值初始化
对于自定义类型的成员变量,编译器会调用无参或者全缺省的构造方法初始化
如果没有无参或者全缺省,则报错(解决方法,修改time类添加无参或全缺省,不推荐,因为可能不是自己写的)(解决方法,Date类初始化类表显示给出,然后调用Time类带有参数的构造方法初始化_t)
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
如下:
class Date
{
public:
Date(int year, int month)
: _year(year)
, _month(_day)
, _day(month)
{}
void Print()const
{
cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2022, 11);
d1.Print();
return 0;
}
代码如上时候,声明次序为
此时初始化顺序与之一样,为:
在第二步时,因为_day还没有初始化,所以_month初始化随机,结果如下
但是只需要改变声明顺序
private:
int _year;
int _day;
int _month;
此时结果为 2022/11/11
建议:尽量避免使用成员变量初始化其他成员变量
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
// 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换的作用
}
用explicit修饰构造函数,将会禁止构造函数的隐式转换。
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
private:
//普通成员变量
int _year;
int _month;
int _day;
public:
//静态成员变量
//静态成员变量在类中只是声明,必须要拿到类外进行定义
static int _count;
};
//类中静态成员变量在类外定义时:
//1.必须在成圆变量前加类名
//2.在类外定义不需要在加static
int _count = 0;
2.2 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
【问题】
1.
静态成员函数可以调用非静态成员函数吗?
答:不可以
2.
非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗?
答:可以,静态成员方法也是类的成员方法
注意:构造方法、拷贝构造方法,析构函数,赋值运算符重载,这些都不能被static修饰
拿构造方法测试,如以下两图,都是错误的
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
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
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
int GetYear()const
{
return _year;
}
int GetMonth()const
{
return _month;
}
int GetDay()const
{
return _day;
}
//PrintDate现在就是Date的友元函数
//可以在PrintDate中访问Date类中的私有变量
friend void PrintDate(const Date& d);
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void PrintDate(const Date& d)
{
//私有成员变量不能在类外直接访问
//cout<<d.year<<"/"<<d.month<<"/"<<d.day<<endl;
//如果一定要访问
//1.可以在类中提供public的公有方法
//cout<<d.GetYear()<< "/" << d.GetMonth() << "/" << d.GetDay() << endl;
//2.友元函数处理
cout << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl;
}
int main()
{
Date d(2022, 12, 8);
PrintDate(d);
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。
A.
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。
B.
友元关系不能传递
如果B是A的友元,C是B的友元,则不能说明C时A的友元。
C.
友元关系不能继承,后需要学习继承位置
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:
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