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C++:构造函数,static成员,友元,内部类

1.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

1.2 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

class Date
{
public:

    Date(int year, int month, int day)
        : _year(year)
        , _month(month)
        , _day(day)
    {}

private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

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(且该类没有默认构造函数时)  ;

class Date
{
public:

private:
    A _aobj; // 没有默认构造函数
    int& _ref; // 引用
    const int _n; // const 
};

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。

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

1.3explicit关键字

构造函数不仅可以构造与初始化对象,对于接收单个参数的构造函数,还具有类型转换的作用

接收单个参数的构造函数具体表现:

1. 构造函数只有一个参数

2. 构造函数有多个参数,除第一个参数没有默认值外,其余参数都有默认值

3. 全缺省构造函数

//举个例子
class Date
{
public:

	explicit Date(int year)
		:_year(year)
	{}

	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;
};

int main()
{
	
	Date d1(2022);

	d1 = 2023; //编译器会报错
	// 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
	//这其中有 构造函数+拷贝构造函数-> 但是编译器会优化这个过程,只调用构造函数。
	
	//而如果用explicit修饰构造函数,将会禁止构造函数的隐式转换。
}

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

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

2.1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

  静态成员函数不可以调用非静态成员函数,因为静态成员函数没有this指针

  非静态成员函数可以调用类的静态成员函。

 

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

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);

public:

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
	_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
	return _cout;
}

int main()
{
	Date d;
	cout << d << endl;
}

注意:

1.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

2.友元函数不能用const修饰

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

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。

1.友元关系是单向的,不具有交换性。

2.友元关系不能传递

3.友元关系不能继承

class Date
{
public:

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

class Time
{
	friend class Date;
public:
};

//Date是Time的友元类

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,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。


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