c++入门 类和对象（下）

1. 再探构造函数

（1）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。
（2）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。
（3） 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。
（4）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。
（5）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。
（6）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。
初始化列表总结：
⽆论是否显示写初始化列表，每个构造函数都有初始化列表；
⽆论是否在初始化列表显示初始化，每个成员变量都要走初始化列表初始化；

eg1:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class Time
{
public:Time(int hour):_hour(hour){cout << "Time()" << endl;}
private:int _hour;
};
class Date
{
public:Date(int& x, int year = 1, int month = 1, int day = 1):_year(year), _month(month), _day(day), _t(12), _ref(x), _n(1){}void Print()const{cout << _day << "-" << _month << "-" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;Time _t;//没有默认构造int& _ref; //引用const int _n; //const};int main()
{int i = 0;Date d1(i);d1.Print();return 0;
}

eg 2:

class Time
{
public:Time(int hour):_hour(hour){cout << "Time()" << endl;}
private:int _hour;
};
class Date
{
public:Date():_month(2){//严重性代码说项目文件行禁止显示状态详细信息错误(活动)	E0291	类 "Time" 不存在默认构造函数//严重性	代码说明项目文件行禁止显示状态详细信息错误C2512“Time”: 没有合适的默认构造函数可用			//严重性	代码说明项目文件行禁止显示状态详细信息错误C2530	“Date::_ref”: 必须初始化引用	//严重性	代码说明项目文件行禁止显示状态详细信息错误C2789“Date::_n”: 必须初始化常量限定类型的对象	cout << "Date()" << endl;}void Print()const{cout << _day << "-" << _month << "-" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;Time _t;//没有默认构造int& _ref; //引用const int _n; //const};int main()
{Date d1;d1.	Print();return 0;
}

eg3 解决eg2的问题：

class Time
{
public:Time(int hour):_hour(hour){cout << "Time()" << endl;}
private:int _hour;
};
class Date
{
public:Date():_month(2){cout << "Date()" << endl;}void Print()const{cout << _day << "-" << _month << "-" << _day << endl;}
private:// 注意这⾥不是初始化，这⾥给的是缺省值，这个缺省值是给初始化列表的// 如果初始化列表没有显⽰初始化，默认就会⽤这个缺省值初始化int _year  = 1;int _month = 1;int _day  = 1;Time _t = 1;//没有默认构造const int _n = 1; //constint* _ptr = (int*)malloc(12);};int main()
{Date d1;d1.Print();return 0;
}

eg4:
下面代码的运行结果是：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 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();return 0;
}

2. 类型转换

（1） 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。
（2） 构造函数前面加explicit就不再支持隐式类型转换。
（3） 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。

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 _a2 = 2;int _a1 = 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贝构造aa3//编译器遇到连续构造+拷贝构造->优化为直接构造A aa1 = 1;aa1.Print();const A& aa2 = 1;//c++11之后才支持参数转化A aa3 = { 2,2 };//aa3隐式类型转换为b对象//原理跟上面相似B b = aa3;const B& rb = aa3;return 0;
}

3. static成员

（1） 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。
（2） 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。
（3）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。
（4）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。
（5）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。
（6） 突破类域就可以访问静态成员，可以通过类名::静态成员 或者 对象.静态成员 来访问静态成员变量和静态成员函数。
（7）静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制。
（8）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。
eg：

//实现一个类，计算程序中创建了多少个类对象？
class A
{
public:A(){++_scount;}A(const A& t){++_scount;}~A(){--_scount;}static int GetACount(){return _scount;}
private://类里面的声明static int _scount;};
// 类外面初始化
int A::_scount = 0;
//如果不加类外面初始化，就会严重性	代码	说明	项目	文件	行	禁止显示状态	详细信息错误	LNK2001	无法解析的外部符号 "private: static int A::_scount" (? _scount@A@@0HA)	9_30	D : \c++\c - beginners - guide\9_30\9_30\test.obj	1int main()
{cout << A::GetACount() << endl;A a1, a2;//进入两次构造A a3(a1);//进入一次构造cout << A::GetACount() << endl;cout << a1.GetACount() << endl;//执行完所有代码，就进行三次析构操作//cout << A::_scount << endl;
//严重性	代码	说明	项目	文件	行	禁止显示状态	详细信息错误	C2248	“A::_scount”: 无法访问 private 成员(在“A”类中声明)	9_30	D : \c++\c - beginners - guide\9_30\9_30\test.cpp	121return 0;
}

易错点提醒：
如下图：

练一练1

求1+2+3+…+n

//1+2+3+...+n
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){//变长数组Sum arr[n]; //vs不支持变长数组，可以用Sum * arr=new Sum[n]代替;return Sum::GetRet();}
};

练一练2

设已经有A,B,C,D 4个类的定义，程序中A,B,C,D构造函数调用顺序为？（E）
设已经有A,B,C,D 4个类的定义，程序中A,B,C,D析构函数调⽤顺序为？（B）
A：D B A C
B：B A D C
C：C D B A
D：A B D C
E：C A B D
F：C D A B
C c:
int main()
{
A a;
B b;//a,b先定义的后析构
static D b;
return 0;
}

4. 友元

（1） 友元提供了⼀种突破类访问限定符封装的方式，友元分为：友元函数和友元类，在函数声明或者类声明的前面加friend，并且把友元声明放到⼀个类的里面。
（2）外部友元函数可访问类的私有和保护成员，友元函数仅仅是⼀种声明，他不是类的成员函数。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;// 前置声明，A的友元函数声明编译器不认识B；
//外部友元函数可访问类的私有和保护成员，友元函数仅仅是⼀种声明，他不是类的成员函数。
class B;
class A
{//友元声明friend void func(const A& aa, const B& bb);
private:int _a1 = 1;int _a2 = 2;
};
class B
{//友元声明friend void func(const A& aa, const B& bb);
private:int _b1 = 1;int _b2 = 2;
};
void func(const A& aa, const B& bb)
{cout << aa._a1 << endl;cout <<bb._b1 << endl;
}
int main()
{A aa;B bb;func(aa, bb);return 0;
}

（3） 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。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{//友元声明friend class B;
private:int _a1 = 1;int _a2 = 2;
};
class B
{
public:void func1(const A& aa){cout << aa._a1 << endl;//1cout << _b1 << endl;//3}void func2(const A& aa){cout << aa._a2 << endl;cout << _b2 << endl;}
private:int _b1 = 3;int _b2 = 4;};
int main()
{A aa;B bb;bb.func1(aa);bb.func1(aa);return 0;
}

（4）⼀个函数可以是多个类的友元函数。
（5）友元类中的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私有和保护成员。
（6）友元类的关系是单向的，不具有交换性，比如A类是B类的友元，但是B类不是A类的友元。
（7）友元类关系不能传递，如果A是B的友元， B是C的友元，但是A不是C的友元。
（8） 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。

5. 内部类

（1） 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，跟定义在全局相比，他只是受外部类类域限制和访问限定符限制，所以外部类定义的对象中不包含内部类。
（2）内部类默认是外部类的友元类。
（3）内部类本质也是⼀种封装，当A类跟B类紧密关联，A类实现出来主要就是给B类使用，那么可以考虑把A类设计为B的内部类，如果放到private/protected位置，那么A类就是B类的专属内部类，其
他地方都用不了。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
private:static int _k;int _h = 1;
public:class B //B默认就是A的友元{public:void foo(const A& a){cout << _k << endl;    //OKcout << a._h << endl;  //OK}};
};
int A::_k = 1;
int main()
{cout << sizeof(A) << endl;A::B b;A aa;b.foo(aa);return 0;
}

6. 匿名对象

（1）用 类型(实参) 定义出来的对象叫做匿名对象，相比之前定义的 类型 对象名(实参) 定义出来的
叫有名对象。
（2） 匿名对象生命周期只在当前一行，⼀般临时定义⼀个对象当前用⼀下即可，就可以定义匿名对象。

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;//A aa1();//不能这样定义对象，因为编译器无法识别上面是一个函数声明，还是对象定义//但是我们可以这样定义匿名对象，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会自动调用析构函数A();A(1);A aa2(2);//匿名对象在这样场景下很好用，当然还有一些其他使用场景Solution().Sum_Solution(10);return 0;
}

7. 对象拷贝时的编译器优化

（1） 现代编译器会为了尽可能提高程序的效率，在不影响正确性的情况下会尽可能减少⼀些传参和传返回值的过程中可以省略的拷贝。
（2）如何优化C++标准并没有严格规定，各个编译器会根据情况自行处理。当前主流的相对新⼀点的编译器对于连续⼀个表达式步骤中的连续拷贝会进行合并优化，有些更新更"激进"的编译器还会进行跨行跨表达式的合并优化。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:A(int a = 0):_a1(a){cout << "A(int a)" << endl;}A(const A& aa):_a1(aa._a1){cout << "A(const A&aa)" << endl;}A& operator =(const A & aa){cout << "A&operator=(const A&& aa)" << endl;if (this != &aa){_a1 = aa._a1;}return *this;}~A(){cout << "~A()" << endl;}
private:int _a1 = 1;
};
void f1(A aa)
{}
A f2()
{A aa;return aa;
}
int main()
{//传值传参A aa1;f1(aa1);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->优化为构造f1(A(2));cout << endl;cout << "********************************" << endl;//传值返回// 返回时一个表达式中，连续拷贝构造+拷贝构造->优化为拷贝构造//一些编译器优化得更厉害，进行跨行合并优化，直接变为构造f2();cout << endl;// 返回时一个表达式中，连续拷贝构造+拷贝构造->优化为拷贝构造//一些编译器优化得更厉害，进行跨行合并优化，直接变为构造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;
}

总结

以上就是类和对象（下）的全部内容了，内容有点多，大家可以反复练习，才能融汇贯通。喜欢博主的可以一键三连，支持博主。