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C++【类和对象】（再探构造函数、类型转换与static成员）

news 2025/5/15 3:17:15

文章目录

1. 再探构造函数
2. 类型转换
3. static成员
结语

1. 再探构造函数

之前我们实现构造函数时，初始化成员变量主要使用函数体内赋值，构造函数初始化还有⼀种方式，就是初始化列表，初始化列表的使用方式是以⼀个冒号开始，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。

#include<iostream>
using namespace std;class A
{
public:A()//初始化列表:a1(1),a2(2){}
private:int a1;int a2;
};

每个成员变量在初始化列表中只能出现一次，语法理解上初始化列表可以认为是每个成员变量定义初始化的地方。
引用成员变量，const成员变量，没有默认构造的类类型变量，必须放在初始化列表位置进行初始化，否则会编译报错。

#include<iostream>
using namespace std;class B
{B(int a){}
};class A
{
public:A()//初始化列表:a1(1),a2(2),// error C2437: “a1”: 已初始化a1(3){}
private:int a1;int a2;//error C2789: “A::a3”: 必须初始化常量限定类型的对象
//error C2530: “A::a4”: 必须初始化引用
//error C2512: “B”: 没有合适的默认构造函数可用const int a3;int& a4;B b1;
};

在这里插入图片描述

C++11支持在成员变量声明的位置给缺省值，这个缺省值主要是给没有显示在初始化列表初始化的成员使用的。

#include<iostream>
using namespace std;class B
{
public:B(int a){}
};class A
{
public:A()//初始化列表:a1(1),a2(2){}
private:int a1;int a2;//并未在初始化列表const int a3 = 3;int& a4 = a2;B b1 = 1;
};

尽量使用初始化列表初始化，因为那些你不在初始化列表初始化的成员也会走初始化列表，如果这个成员在声明位置给了缺省值，初始化列表会用这个缺省值初始化。如果你没有给缺省值，对于没有显示在初始化列表初始化的内置类型成员是否初始化取决于编译器，C++并没有规定。对于没有显示在初始化列表初始化的自定义类型成员会调用这个成员类型的默认构造函数，如果没有默认构造会编译错误。

具体逻辑如下：
在这里插入图片描述
注：

#include<iostream>
using namespace std;class A
{
public:A()初始化列表（定义位置）:a1(1),a2(2){}
private:这里是声明位置int a1;int a2;
};

初始化列表中按照成员变量在类中声明顺序进行初始化，跟成员在初始化列表出现的的先后顺序无关。建议声明顺序和初始化列表顺序保持⼀致。

来做一个小题目：

下面程序的运行结果是什么（）
A. 输出1 1
B. 输出2 2
C. 编译报错
D. 输出1 随机值
E. 输出1 2
F. 输出2 1

#include<iostream>
using namespace std;class A
{
public:A(int a):_a1(a), _a2(_a1){}void Print() {cout << _a1 <<" "<< _a2 << endl;}
private:int _a2 = 2;int _a1 = 2;
};
int main()
{A aa(1);aa.Print();
}

答案是D（1，随机值），因为成员初始化并不是看初始化列表的顺序，而是看定义的顺序，我们可以看到是 _a2 先定义，所以我们在初始化的时候先初始化 _a2，但由于_a1还没有初始化，这时候还是随机值，所以我们现在是先用随机值来初始化 _a2，然后用形参来初始化 _a1。
在这里插入图片描述

2. 类型转换

class B
{
public:B(int b = 0):_b(b){}private:int _b;
};int main()
{B b1 = 1;return 0;
}

这段代码，又不像赋值运算符重载，又不像拷贝构造的，那么这个是什么呢？其实这就是一个拷贝构造，但右边明明是一个整数1，为什么是拷贝构造呢，这就涉及到了类型转换的概念了。

C++支持内置类型隐式类型转换为类类型对象，需要有相关内置类型为参数的构造函数。

这也就是为什么上面那段代码是拷贝构造了，我们是先把整形1 转换成了用整形1实例化一个临时的类，然后这个临时类来拷贝构造 b1。

构造函数前⾯加explicit就不再支持隐式类型转换。
类类型的对象之间也可以隐式转换，需要相应的构造函数支持。

#include<iostream>
using namespace std;class A
{
public:// 构造函数explicit就不再⽀持隐式类型转换// explicit A(int a1)A(int a1):_a1(a1){}//explicit A(int a1, int a2)A(int a1, int a2):_a1(a1), _a2(a2){}void Print(){cout << _a1 << " " << _a2 << endl;}int Get() const{return _a1 + _a2;}
private:int _a1 = 1;int _a2 = 2;
};
class B
{
public:B(const A& a):_b(a.Get()){}
private:int _b = 0;
};
int main()
{// 1 构造⼀个A的临时对象，再⽤这个临时对象拷⻉构造aa3// 编译器遇到连续构造+拷⻉构造->优化为直接构造A aa1 = 1;aa1.Print();const A& aa2 = 1;// C++11之后才⽀持多参数转化A aa3 = { 2,2 };// aa3隐式类型转换为b对象//原理跟上⾯类似B b = aa3;const B& rb = aa3;return 0;
}

3. static成员

用static修饰的成员变量，称之为静态成员变量，静态成员变量⼀定要在类外进行初始化。
静态成员变量不能在声明位置给缺省值初始化，因为缺省值是个构造函数初始化列表的，静态成员变量不属于某个对象，不走构造函数初始化列表。
静态成员变量为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象，不存在对象中，存放在静态区。

在这里插入图片描述

用static修饰的成员函数，称之为静态成员函数，静态成员函数没有this指针。
静态成员函数中可以访问其他的静态成员，但是不能访问非静态的，因为没有this指针。
非静态的成员函数，可以访问任意的静态成员变量和静态成员函数。

#include<iostream>
using namespace std;class A
{
public:A(){}static int GetACount(){//rror C2597: 对非静态成员“A::_x”的非法引用_x;return _scount;}void Func(){_scount;GetACount();}
private:// 类⾥⾯声明static int _scount;int _x;
};//类外面初始化
int A::_scount = 0;