各位CSDN的uu们好呀，好久没有更新啦，今天继续类和对象的内容，下面，让我们进入西嘎嘎类和对象的世界吧！！！
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
再谈构造函数
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) { _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。
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。
初始化列表是每个成员定义的地方，不管写不写，每个成员都要走初始化列表。
class Date { public: Date(int year, int month, int day) : _year(year) , _month(month) , _day(day) {} private: int _year; int _month;//int _month=1; int _day; };C++11支持给缺省值，这个缺省值给初始化列表。
如果初始化列表没有显示给值，就用这个缺省值；如果显式给值了，就不用这个缺省值。
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：
引用成员变量
const成员变量
自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)
必须在定义时初始化！！！
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;//没有默认构造函数 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。（有些场景需要初始化列表和函数体混着用）
#include<iostream> using namespace std; 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); }#include<iostream>
using namespace std;
typedef int DataType;
class Stack
{
public:
Stack(size_t capacity)
:_array((DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity))
,_size(0)
,_capacity(capacity)
{
cout << "Stack()" << endl;
if (NULL == _array)
{
perror("malloc申请空间失败!!!");
return;
}memset(_array, 0, sizeof(DataType) * _capacity);
}// s1(s)
Stack(const Stack& s)
{
cout << "Stack(Stack& s)" << endl;
// 深拷贝
_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * s._capacity);
if (NULL == _array)
{
perror("malloc申请空间失败!!!");
return;
}memcpy(_array, s._array, sizeof(DataType) * s._size);
_size = s._size;
_capacity = s._capacity;
}Stack& operator=(const Stack& st)
{
if (this != &st)
{
// ...
}return *this;
}void Push(DataType data)
{
_array[_size] = data;
_size++;
}~Stack()
{
cout << "~Stack()" << endl;free(_array);
_array = nullptr;
_size = _capacity = 0;
}
private:
// 内置类型
DataType* _array;
int _capacity;
int _size;
};
- 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();
}
A. 输出1 1
B.程序崩溃
C.编译不通过
D.输出1 随机值
A aa1(1);
A aa2=2;(单参数构造函数的隐式类型转换）
用2调用A构造函数生成一个临时对象，再用这个对象去拷贝构造aa2.
编译器会再优化，优化为用2直接构造。
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 }有名对象：生命周期在当前局部域
匿名对象：生命周期只在这一行
上述代码可读性不是很好，用explicit修饰构造函数，将会禁止构造函数的隐式转换。
static成员
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。
#include<iostream> using namespace std; // 累积创建了多少个对象 int n = 0; // 正在使用的还有多少个对象 int m = 0; class A { public: A() { ++n; ++m; } A(const A& t) { ++n; ++m; } ~A() { --m; } private: }; A Func(A aa) { return aa; } int main() { A aa1; A aa2; cout << n << " " << m << endl; // 可能被外面随意修改 //--n; //++m; A(); cout << n << " " << m << endl; Func(aa1); cout << n << " " << m << endl; return 0; }
class A { public: A() { cout << "A()" << endl; ++n; ++m; } A(const A& t) { ++n; ++m; } ~A() { --m; } // 静态成员函数的特点：没有this指针 static int GetM() { return m; } // ... static void Print() { // x++; // 不能访问非静态，因为没有this cout << m <<" " << n << endl; } //private: // 静态成员变量属于所有A对象，属于整个类 // 声明 // 累积创建了多少个对象 static int n; // 正在使用的还有多少个对象 static int m; int x = 0; }; // 定义 int A::n = 0; int A::m = 0; A Func(A aa) { return aa; } int main() { A(); A(); A::Print(); A::Print(); A aa1; Func(aa1); aa1.Print(); return 0; }
A aa1;
A aa2;
cout << A::n << " " << A::m << endl;
cout << aa1.n << " " << aa2.m << endl;
A* ptr = nullptr;
cout << ptr->n << " " << ptr->m << endl;这几行代码必须是公有才可以！！！
class A
{
public:
A()
{
++_scount;
}
A(const A& t)
{
++_scount;
}
~A()
{
--_scount;
}
static int GetACount()
{
return _scount;
}private:
static int _scount;
};int A::_scount = 0;
void TestA()
{
cout << A::GetACount() << endl;
A a1;
A a2;
A a3(a1);
cout << A::GetACount() << endl;
}
int main()
{
TestA();
return 0;
}
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
【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。
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。（能不用友元就不用友元）
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。
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
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。
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; };
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。
class A
{
private:
static int k;
int h;
public:
class B // B天生就是A的友元
{
public:
void foo(const A& a)
{
cout << k << endl;//OK
cout << a.h << endl;//OK
}
};
};
int A::k = 1;
int main()
{
A::B b;
b.foo(A());
return 0;
}
B类受A类域和访问限定符的限制，其实他们是两个独立的类。
匿名对象
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;
}
const引用会延长匿名对象的生命周期。
拷贝对象时的一些编译器优化
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。
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;
f1(aa1);
cout << endl;
// 传值返回
f2();
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->无法优化
aa1 = f2();
cout << endl;
return 0;
}
再次理解类和对象
现实生活中的实体计算机并不认识，计算机只认识二进制格式的数据。如果想要让计算机认识现 实生活中的实体，用户必须通过某种面向对象的语言，对实体进行描述，然后通过编写程序，创 建对象后计算机才可以认识。比如想要让计算机认识洗衣机，就需要：
- 用户先要对现实中洗衣机实体进行抽象---即在人为思想层面对洗衣机进行认识，洗衣机有什 么属性，有那些功能，即对洗衣机进行抽象认知的一个过程。
- 经过1之后，在人的头脑中已经对洗衣机有了一个清醒的认识，只不过此时计算机还不清 楚，想要让计算机识别人想象中的洗衣机，就需要人通过某种面相对象的语言(比如：C++、Java、Python等)将洗衣机用类来进行描述，并输入到计算机中。
- 经过2之后，在计算机中就有了一个洗衣机类，但是洗衣机类只是站在计算机的角度对洗衣 机对象进行描述的，通过洗衣机类，可以实例化出一个个具体的洗衣机对象，此时计算机才 能洗衣机是什么东西。
- 用户就可以借助计算机中洗衣机对象，来模拟现实中的洗衣机实体了。
在类和对象阶段，大家一定要体会到，类是对某一类实体(对象)来进行描述的，描述该对象具有那 些属性，那些方法，描述完成后就形成了一种新的自定义类型，才用该自定义类型就可以实例化 具体的对象。
练习题
下面，我们来看几道题：
题目都是来源于牛客网！！！
#include<iostream>
using namespace std;
class Sum
{
public:
Sum()
{
_ret+=_i;
_i++;
}
static int Getret()
{
return _ret;
}
private:
static int _i;
static int _ret;
};
int Sum::_i=1;
int Sum::_ret=0;
class Solution {
public:
int Sum_Solution(int n) {
Sum a[n];
return Sum::Getret();
}
};呀！是一声非常美妙的声音呢！！！
#include<iostream>
using namespace std;
//通过枚举每个月的1号是这一年的第几天，从而进行累加求和即可，其中注意闰年的处理
int main() {
int year, month, day;
while (cin >> year >> month >> day) {
int monthDays[13] = { 0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334, 365 };
int nday = monthDays[month - 1] + day;
if (month > 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0)) {
nday += 1;
}
cout << nday << endl;
}
return 0;
}
#include <iostream>
using namespace std;
//分别求出每一个日期与0000年0月1日距离的天数
//两个距离天数相减即可得到两个日期相差的天数
//平年从1月到n月的天数
int mon[12] = { 0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334 };
//给出年月日，计算距离0000年0月1日的天数和
int CountDay(int y, int m, int d) {
// 计算0-y年的天数
int yearDay = y * 365 + y / 4 - y / 100 + y / 400;
// 计算到0-m月的天数
int monthDay = mon[m - 1];
if (m > 2 && ((y % 4 == 0 && y % 100 != 0) || y % 400 == 0))
monthDay += 1;
return yearDay + monthDay + d;
}
int main() {
int year1, month1, day1;
scanf("%4d%2d%2d", &year1, &month1, &day1);
int n1 = CountDay(year1, month1, day1);
int year2, month2, day2;
scanf("%4d%2d%2d", &year2, &month2, &day2);
int n2 = CountDay(year2, month2, day2);
cout << abs(n1 - n2) + 1 << endl;
}
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int year;
int day;
int mon[13] = { 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
while (cin >> year >> day) {
if (((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) || (year % 400 == 0))
mon[1] = 29;
else
mon[1] = 28;
for (int i = 0; i < 12; i++) {
if (day <= mon[i]) {
printf("%04d-%02d-%02d\n", year, i + 1, day);
break;
} else {
day = day - mon[i];
}
}
}
return 0;
} 
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
int n;
while (cin >> n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
int y, m, d, num;
int days[12] = { 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
cin >> y >> m >> d >> num;
d += num;
while (d > days[m - 1]) {
if (y % 400 == 0 || (y % 4 == 0 && y % 100 != 0))
days[1] = 29;
else
days[1] = 28;
d -= days[m - 1];
if (d == 0)
d = 1;
m++;
if (m == 13) {
y++;
m = 1;
}
}
printf("%4d-%02d-%02d\n", y, m, d);
}
}
return 0;
}
好啦，小雅兰的西嘎嘎类和对象的所有的内容就到这里啦，还要继续加油学习西嘎嘎和Linux噢！！！
