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C++|类和对象（下）

c++

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 五个特性：
3、C++11的成员初始化新玩法
4、友元
4.1 友元函数
4.2 友元类
5、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) { _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，但是不能将其作为类对象成员的初始化，构造函数体中的语句只能将其称作赋初值，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 格式：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”后面跟着一个放在括号中的初始值或者表达式
class Date { public: Date(int year, int month, int day) :_year(year) , _month(month) , _day(day)//初始化列表 {} private: //声明 int _year; int _month; int _day; };

注意：
1、每个成员变量在初始化列表中只能出现一次（因为初始只能进行一次）
2、类中包含以下成员变量，必须放在初始化列表位置进行初始化：
①引用成员变量 ②const成员变量 ③自定义类型成员（该类没有构造函数）
class A//这里A类就没有默认构造函数 { public: A(int a)//这里传参了，但是不属于默认构造函数 :_a(a) {} private: int _a; }; class B { public: B(int a, int ref) :_x(a) ,_ref(ref) ,_n(20) {} private: int& _ref; //引用 const int _n; //const修饰 A _x; //没有默认构造函数的自定义成员变量 };

回顾一下：什么是默认构造函数？
这里的默认构造函数的意思就是，不用传参就可以调用的成员函数。有三类！
①无参的
②全缺省的
③我们不写，编译器默认生成的
3、尽量使用初始化列表进行初始化，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进行初始化
①对于内置类型的成员变量，在函数体和初始化列表初始化都是可以以的
class Date { public: //下面两种都可以 Date(int a) { _a = a; } Date(int a) :_a(a) {} private: int _a; }; int main() { Date d1(1); return 0; }

②对于自定义类型的成员变量，建议在初始化列表初始化，这样效率会更高
class Time { public: Time(int hour = 0) :_hour(hour)//使用初始化列表 { cout << "Time()" << endl; } private: int _hour; }; class Date { public: Date(int day) {} private: int _day; Time _t; //自定义的Time类型 }; 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的初始化顺序，与其在初始化列表中的先后次序无关
来分析下面这个题:
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(); }

C++|类和对象（下）
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1.3 explicit关键字 我们知道，构造函数不仅可以构造与初始化化对象，对于单个参数的构造函数，还具有类型转换的作用
class Date { public: Date(int year = 0) //单个参数的构造函数 :_year(year) {} private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1 = 2000; return 0; }

在语法上，上面的Date d1=2000; 会被早期编译器处理成下面的两行代码：
Date tmp(2000); //先用2000构造一个无名对象 Date d1(tmp); //再用无名对象拷贝构造给d1

但是现在的C++编译器在一个连续的过程中，多个构造会被优化，合二为一，所以这里被优化为直接一个构造：
Date d1(2000);

但是，对于单参数的自定义类型来说，Date d1 = 2000这种代码的可读性不是很好，我们若是想禁止单参数构造函数的隐式转换，可以用关键字explicit来修饰构造函数,来达到目的
//explicit关键字 class Date { public: explicit Date(int year = 0) //单个参数的构造函数 :_year(year) {} private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1 = 2000; //这里会报错 Date d1(2000); //此时只能这样写 return 0; }

我们之前学习C语言的时候就接触过类型的转换了！！！
隐式类型转换——相关类型（有临时变量的创建）
强制类型转换——无关类型
int main() { //隐式类型的转换 double a = 10.1; int b = a; cout << b << endl; // b为10 //强制类型的转换 int c = (int)10.1; cout << c << endl; // c为10 return 0; }

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。
2.2 五个特性： ①静态成员为所有类对象所共有的，不属于某个具体的实例
②静态成员变量必须在类外定义，定义是不添加static关键字
③类静态成员即可用类名::静态成员或对象.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静态成员和类的普通成员一样，也有public private protected 三种访问级别，也具有返回值
3、C++11的成员初始化新玩法 C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值，但是要注意这里不是初始化，这里是给声明的成员变量缺省值
class A { public: void Print() { cout << _a << endl; cout << _p << endl; } private: int _a = 10; //非静态成员变量，可以在声明时给缺省值 int* _p = (int*)malloc(4); static int _n; //静态成员变量不能给缺省值}; int main() { A x; x.Print(); return 0; }

注意：在对象实例化时，明确给了值，就不用缺省值
4、友元 友元分为：友元函数和友元类
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。
4.1 友元函数 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
我们平时输入输出时，对于内置类型(int double 等等)，我们可以直接输入输出，但是这并不满足我们平日所需，当我们想要输入输出自定义类型时(例如Date类),却不行。
class Date { public: private: int _year; }; int main() { int a = 10; double b= 20.1; cout << a << endl; cout << b << endl; Date d1; cout << d1 << endl; //这里会报错 return 0; }

为什么我们平时输入输出内置类型，没什么影响？原来这些类型都是经过重载写出来的，它都会自动去识别类型，我们翻看C++库就可以看到：
注意：C++中的 << 和 >> 是已经重载过的运算符，他们被重载在 ostream和istream两个类中
C++|类和对象（下）
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所以我们想要输入输出自定义类，就要自己重载operator<<
class Date { public: Date(int year,int month,int day) :_year(year) ,_month(month) ,_day(day)//初始化列表 {} //这里有返回值是为了能够连续输出 ostream& operator<<(ostream& _cout) { _cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl; return _cout; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1(2000, 1, 1); cout << d1; //这样会报错 d1 << cout; //这样才不会报错 return 0; }

这里我们就会发现问题，我们没有办法将operator<<重载成为类成员函数，因为有隐藏的this指针问题，cout的输出流对象和this指针在抢占第一个参数的位置。
运算符重载里面，如果是双操作的操作符重载，第一个参数是左操作数，第二个参数是右操作数。
C++|类和对象（下）
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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，才能正常使用。所以我们将其放在全局，重载称为全局函数，但是这样的话，又会导致类外没有办法访问成员，而且使用d1<
class Date { friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d); friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d); public: Date(int year=1, 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：
①友元函数可以访问类的私有和保护成员，但不是类的成员函数
②友元函数不能用const修饰
③友元函数可以在类的任何地方声明，不受类访问限定符限制
④一个函数可以是多个类的友元函数
⑤友元函数的调用与普通函数的调用和原理相同
4.2 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
class A { friend class B; //声明B类是A类的友元 public: A(int a=10) :_a(a) {} private: int _a; }; class B { public: void test(A x) { x._a = 100; //B类中可以对A类中的私有变量进行修改 cout <

注意：
①友元关系是单向的，不具有交换性
要想两个类都能互相访问，那么两个类中都要先声明加friend关键字
②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
③友元破坏了封装性，能不用尽量不用
5、内部类 如果一个类定义在另一个类的内部，则这个类被称为内部类
注意：
①此时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调用内部类，外部类对内部类没有任何优越的访问权限
②内部类天生就是外部类的友元类，即内部类可以直接访问外部类的私有，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、private、protected都可以
2、注意内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员，不需要外部类的对象或类名
3、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 { friend class A; public: void foo(const A& a) { cout << k << endl; cout << a.h << endl; //可以对访问外部类的私有 } }; }; int A::k = 1; int main() { A::B b; b.foo(A()); return 0; }

总结：
1、内部类B在全局定义是基本一样的，只是它受到了外部类A的类域限定符的限制
【C++|类和对象（下）】2、内部类B天生就是外部类A的友元类，也就是B中可以访问A的私有，但是A不能访问B的私有，若想要两者互通，需要在内部类中加入friend关键字

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