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前言
哈喽,大家好,本章是类和对象的下篇,学完这一篇,那我们关于类和对象的概念就掌握的差不多啦,那话不多说,让我们快点开始吧。
提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考
一、初始化列表
1.再谈构造函数
上一篇我们讲到了,在创建对象时,编译器通过调用构造函数,给成员变量赋初值。但你可能不知道,除了使用构造函数,还有其他途径可以对成员变量进行初始化,那就是初始化列表,它和构造函数有什么共同点和区别呢,让我们一起来看看吧。
2.初始化列表特征
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。卸载构造函数的参数和大括号之间。
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _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(初始化只能进行一次)
2.类中包含以下成员,必须放到初始化列表进行初始化
(1)引用成员变量
(2)const成员变量
(3)自定义类型成员变量(该类没有默认的构造函数)
这三种类型有个共同点,都需要在定义时进行初始化(自定义类型变量需要调用构造函数)。我们可以理解为类中的成员变量是在初始化列表中完成定义的,所以以上三种成员必须放到列表中进行初始化,来保证定义和初始化同时进行。
3.尽量使用初始化列表
在类中,我们想要给成员变量赋初值,用构造函数和初始化列表都能实现。但最好用初始化列表,因为初始化列表在某些情况下可以节约时间。
(1)对于内置类型,使用初始化列表和构造函数没有什么区别
(2)对于自定义类型,使用初始化列表效率更高。
class Time
{
public:
Time(int hour = 0)
:_hour(hour)
{
cout << "Time()" << endl;
}
private:
int _hour;
};
class Date
{
public:
// 自定义类型,使用初始化列表 -》 构造函数
/*Date(int day, int hour)
:_t(hour)
{}*/
// 自定义类型,不使用初始化列表 -》 构造函数 + operator=
Date(int day, int hour)
{
// 函数体内初始化
Time t(hour);
_t = t;
}
private:
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
Date d(12, 12);
}
使用初始化列表进行初始化,直接调用_t的构造函数即可。
如果选择不在初始化列表中对_t进行赋值,_t依旧会进入初始化列表进行定义,在定义过程中,编译器会自动调用它的默认构造函数将_hour赋值为0。如果我们想要在下面的函数中给_hour重新赋值的话,则需要先创建一个新的对象,然后在赋值给它。(这里无法在调用构造函数,因为在初始化列表中已经调用过了默认构造函数,再次调用将会重定义)。
显然,选择初始化列表进行初始化效率更高。
3.explict关键字
构造函数不仅可以构造与初始化对象,对于单个参数的构造函数,还具有类型转换的作用。
void TestDate()
{
Date d1(2018);
d1 = 2019;
}
上面两种写法都可以调用构造函数,但这样会降低代码的可读性,如果想禁止构造函数的隐式类型转换,可以使用explict关键字。
class Date
{
public:
explicit Date(int year) //这样就可以禁止隐式类型转换
:_year(year)
{}
private:
int _year;
int _month :
int _day;
};
二、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。
注意:static不属于类内,而是会存储在静态区
class Date
{
public:
private:
static int _year;
};
int main()
{
cout<<sizeof(Date);
}
输出结果为1。
所以静态变量需要在类外进行初始化,虽然静态变量为private,但在初始化时,编译器会开一个后门,让我们可以找到他。
特征:
1. 静态成员为所有类对象所共享,不属于某个具体的实例
2. 静态成员变量必须在类外定义,定义时不添加static关键字
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. 静态成员和类的普通成员一样,也有public、protected、private3种访问级别,也可以具有返回值。
【问题】
1. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗?
2. 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗?
答:静态成员函数是不可以调用非静态成员函数的,因为静态成员函数没有this指针,不能访问任何非静态成员。反之,非静态成员函数可以调用类的静态成员函数。
三、友元
1.友元函数
问题:现在我们尝试去重载operator<<,然后发现我们没办法将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。所以我们要将operator<<重载成全局函数。但是这样的话,又会导致类外没办法访问成员,那么这里就需要友元来解决。operator>>同理。
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, int month, int day)
: _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:
(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)友元函数可以在类的任何地方声明,不受类的访问限定符限制
(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和原理相同
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。
说明:
(1)朋元关系是单向的,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(在Date的声明前面加friend), 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。
(2)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
四、c++11初始化成员特性
c++11支持在非静态成员变量声明时赋值,但要注意,这里给的是缺省值。也就说只有没有在初始化列表和构造函数里被初始化的变量,才会被赋予这个缺省值。
class B
{
public:
B(int b = 0)
:_b(b)
{}
int _b;
};
class A
{
public:
void Print()
{
cout << a << endl;
cout << b._b << endl;
}
private:
// 非静态成员变量,可以在成员声明时给缺省值。
int a = 10;
B b = 20;
};
int main()
{
A a;
a.Print();
return 0;
}
打印结果:
可以看出,在没有初始化的情况下,成员变量都被进行了赋值。声明时给缺省值既可以用于内置类型,也可以用于自定义类型。
五、内部类
概念:如果一个类定义在一个类的内部,那这个类就是另一个类的内部类,但是内部类并不属于外部类。
注意:内部类可以看作外部类的友元类,但外部类不是内部类的友元类。所以内部类可以访问外部类的成员,但外部类没有内部类的访问权限。
特性:
(1)内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
(2)内部类可以直接访问外部类的成员,不需要外部类的对象或类名。
(3)sizeof(外部类)=外部类,和内部类没有关系。
代码如下:
class A
{
private:
static int k;
int h;
public:
class B
{
public:
void foo(const A& a)
{
cout << k << endl;//OK
cout << a.h << endl;//OK
}
};
};
总结
本文介绍了类和对象的的最后一部分,到目前为止,类和对象的基本知识全部介绍完毕。希望大家能从我的文章中获得收获,我也将继续为大家带来高质量的作品,感谢阅读。