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一、初始化列表
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:
//构造函数
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) //初始化列表
,_month(month)
,_day(day)
{
}
private:
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(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)对于自定义类型成员,如果该类有默认构造函数,也可以不用在初始化列表里初始化,可以直接在构造函数体内进行赋值,但是最好也直接使用初始化,更加方便。
class Time
{
public:
//这里不是默认构造函数,是自定义构造函数
Time(int hour)
{
_hour = hour;
}
private:
int _hour;
};
class Date
{
public:
//这里不是默认构造函数,是自定义构造函数
Date(int year, int hour, int x)
:_t(hour) //初始化列表
,_N(10)
,_ref(x)
{
_year = year;
}
private:
int _year;
Time _t; //自定义类型
const int _N;//const修饰的成员变量
int& _ref; //引用成员变量
};
int main()
{
int y = 0;
Date d(2022, 1, y);
return 0;
}
总结:
1、自定义类型成员,推荐用初始化列表初始化
2、初始化列表可以认为是成员变量定义的地方
3、内置类型也推荐使用初始化列表,当让内置类型在函数体内初始化也是可以的
注意: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 << end;
}
private:
int _a2;
int _a1;
};
int main()
{
A aa(1);
aa.Print();
return 0;
}
因为初始化列表的顺序 是按照声明顺序的,声明是先 _a2,所以先初始化,因为此时_a1没有初始化,所以是随机值,所以_a2也是随机值,然后再初始化_a1,,所以是1。
1.3explicit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:
//构造函数
Date(int year)
:_year(year) //初始化列表
{
}
private:
int _year;
};
int main()
{
Date d1(2022);//直接调用构造
Date d2 = 2020;//隐式类型转换,讲int类型直接转换成类类型Date
return 0;
}
如果在构造函数前面加上关键字explicit,那么将会禁止构造函数的隐式类型转换
二、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
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A()
{
++_scount;
}
A(const A& t)
{
++_scount;
}
private:
static int _scount;//声明
};
//静态成员函数 在类外定义初始化,
int A::_scount = 0;
int main()
{
A a1;
A a2;
return 0;
}
初始化列表不能定义静态成员变量
声明里静态成员变量给缺省值也不行
三、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
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
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。
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B是A的友元,C是B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;
};
四、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:
1. 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
2. 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
3. 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。
4. 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。