【C++记忆站】类和对象(三)

再谈构造函数

构造函数赋值并非初始化

之前说的构造函数对各个成员变量进行初始化，当时个数是这样的：

class Date
{
public:
	// 构造函数
	Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

其实这个格式只能叫做赋值，因为可以赋值很多个初始值，但是初始化只有一次。

class Date
{
public:
	// 构造函数
	Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;// 第一次赋值
		_year = 2024;// 第二次赋值
		//...
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

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:
	// 构造函数
	Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1)
		: _year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

注意
一、每个成员变量在初始化列表中只能出现一次
二、类中包含以下成员，必须放在初始化列表进行初始化：

1. 引用变量
2. const变量
3. 自定义类型成员（该类没有默认构造函数）

三、尽量使用初始化列表初始化
四、成员变量在类中声明的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顺序无关

explicit关键字

构造函数不仅可以构造和初始化对象，对于单个参数的构造函数，还支持隐式类型转换

#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year = 0) //单个参数的构造函数
		:_year(year)
	{}
	void Print()
	{
		cout << _year << endl;
	}
private:
	int _year;
};
int main()
{
	Date d1 = 2024; //支持该操作
	d1.Print();
	return 0;
}

在语法上，代码中Date d1 = 2021等价于

Date tmp(2024); //先构造
Date d1(tmp); //再拷贝构造

在早期的编译器中，当编译器遇到Date d1 = 2024这句代码时，会先构造一个临时对象，再用临时对象拷贝构造d1；但是现在的编译器已经做了优化，当遇到Date d1 = 2024这句代码时，会按照Date d1(2024)这句代码处理，这就叫做隐式类型转换。

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

static成员

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。

特性

一、静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象

#include <iostream>
using namespace std;
class Test
{
private:
	static int _n;
};
int main()
{
	cout << sizeof(Test) << endl;
	return 0;
}

结果计算Test类的大小为1，因为静态成员_n是存储在静态区的，属于整个类，也属于类的所有对象。所以计算类的大小或是类对象的大小时，静态成员并不计入其总大小之和。

二、静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字

class Test
{
private:
	static int _st;
};
// 静态成员变量的定义初始化
int Test::_st = 0;

这里的静态变量_st是private私有的，但是为什么我们却可以直接突破类域直接对其进行访问呢？这是一个特例，不受访问限定符的限制，否则就没办法对静态成员变量进行定义和初始化了。

三、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

class Test
{
public:
	static void Fun()
	{
		cout << _a << endl; //error不能访问非静态成员
		cout << _n << endl; //correct
	}
private:
	int _a; //非静态成员
	static int _n; //静态成员
};

四、访问静态成员变量的方法

1.当静态成员变量为公有时，有以下几种访问方式：

#include <iostream>
using namespace std;
class Test
{
public:
	static int _n; //公有
};
// 静态成员变量的定义初始化
int Test::_n = 0;
int main()
{
	Test test;
	cout << test._n << endl; //1.通过类对象突破类域进行访问
	cout << Test()._n << endl; //3.通过匿名对象突破类域进行访问
	cout << Test::_n << endl; //2.通过类名突破类域进行访问
	return 0;
}

2.当静态成员变量为私有时，有以下几种访问方式：

#include <iostream>
using namespace std;
class Test
{
public:
	static int N()
	{
		return _n;
	}
private:
	static int _n;
};
// 静态成员变量的定义初始化
int Test::_n = 0;
int main()
{
	Test test;
	cout << test.N() << endl; //1.通过对象调用成员函数进行访问
	cout << Test().N() << endl; //2.通过匿名对象调用成员函数进行访问
	cout << Test::N() << endl; //3.通过类名调用静态成员函数进行访问
	return 0;
}

五、静态成员和类的普通成员一样，也有public、private和protected这三种访问级别

所以当静态成员变量设置为private时，尽管我们突破了类域，也不能对其进行访问。

两个关键问题：
?1、静态成员函数可以调用非静态成员函数吗？
?不可以。因为非静态成员函数的第一个形参默认为this指针，而静态成员函数中没有this指针，故静态成员函数不可调用非静态成员函数。
?2、非静态成员函数可以调用静态成员函数吗？
?可以。因为静态成员函数和非静态成员函数都在类中，在类中不受访问限定符的限制。

C++11中成员初始化

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一个缺省值
初始化列表是成员变量定义初始化的地方，你若是给定了值，就用你所给的值对成员变量进行初始化，你若没有给定值，则用缺省值进行初始化，若是没有缺省值，则内置类型的成员就是随机值

友元

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。
友元函数说明：
?1、友元函数可以访问类是私有和保护成员，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，不受访问限定符的限制。
?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。

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非公有成员。

class A
{
	// 声明B是A的友元类
	friend class B;
public:
	A(int n = 0)
		:_n(n)
	{}
private:
	int _n;
};
class B
{
public:
	void Test(A& a)
	{
		// B类可以直接访问A类中的私有成员变量
		cout << a._n << endl;
	}
};

友元类说明：
1、友元关系是单向的，不具有交换性。
?例如上述代码中，B是A的友元，所以在B类中可以直接访问A类的私有成员变量，但是在A类中不能访问B类中的私有成员变量。
2、友元关系不能传递。
?如果A是B的友元，B是C的友元，不能推出A是C的友元。

内部类

概念

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、此时的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区调用内部类。
?2、外部类对内部类没有任何优越的访问权限。
?3、内部类就是外部类的友元类，即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、private以及protected这三个区域中的任一区域。
2. 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/类名。
3. 外部类的大小与内部类的大小无关。

---