【C++学习】类和对象 | 再谈构造函数 | 构造函数中的隐式类型转换 | static静态成员

目录

1. 再谈构造函数

2. 构造函数中的隐式类型转换

3. static静态成员

写在最后:


1. 再谈构造函数

我们之前使用构造函数初始化:

#include <iostream>
using namespace std;

class Date {
public:
	Date(int year = 2023, int month = 7, int day = 1) {
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

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

int main()
{
	Date d1;

	return 0;
}

使用的是在构造函数的函数体内赋值,

实际上,构造函数还有一种初识化方法,就是列表初始化,

来看代码:

#include <iostream>
using namespace std;

class Date {
public:
	Date(int year = 2023, int month = 7, int day = 1) 
		: _year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}

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

int main()
{
	Date d1;

	return 0;
}

实际上这两种初始化方式效果是一样的,

初识化列表就是以冒号开始,通过逗号分隔。

这里有几点要注意的:

1. 每个成员变量最多只能在初始化列表出现一次,

2. 有些成员必须在初始化列表初识化:

引用成员变量,const成员变量,自定义类型成员。

那这是为什么呢?

实际上,引用成员变量和const成员变量需要在定义时初始化,

而在函数体内赋值,编译器不认为是在定义时初始化,

而使用初始化列表则是在定义时初始化,

还记得我们之前学的,在函数成员变量声明时添加的缺省值吗?

那个就是在初始化列表的时候自动调用。

而对于自定义,使用列表初始化:

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
	A(int a)
		: _a(a)
	{}

private:
	int _a;
};

class B {
public:
	B(int a = 10)
		: _a(a)
	{}

private:
	A _a;
};

int main()
{
	B b;
	B b(20);

	return 0;
}

这样就能做到在创建B的对象的时候,在外面控制A类对象的初始化,

当然你也可以选择不控制,可以感受到,这样的代码能更加灵活。  

初始化列表还有一个需要注意的点:

来看这道题:

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
	A(int a)
		:_a1(a)
		, _a2(_a1)
	{}

	void Print() {
		cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
	}

private:
	int _a2;
	int _a1;
};
int main() 
{
	A aa(1);
	aa.Print();
} 

// A.输出1 1
// B.程序崩溃
// C.编译不通过
// D.输出1 随机值

这段代码,我们肯定不能选C,因为没有语法错误,

而我们也不能选B,因为只有像空指针,越界访问等等才可能崩溃,

而我们也不应该选A,因为一般来说,选A岂不是太简单了,

那为什么答案选D,输出1和随机值呢?

因为初始化列表的初始化顺序不是按照你初始化的顺序初始化的,

他是按照声明成员变量的顺序初始化的,

所以这段代码会先初始化_a2,而_a1还是随机值,所以_a2的值被初始化成随机值,

之后再初始化_a1为1,所以输出 1 和 随机值。 

2. 构造函数中的隐式类型转换

在C++中支持这样一种操作:

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
	A(int a = 10)
		: _a(a)
	{}

private:
	int _a;
};

int main()
{
	A a1(20);
	A a2 = 20;

	return 0;
}

明明A是一个自定义类型,为啥他能 = 一个int类型的数呢?

实际上在C语言的时候我们学习过隐式类型转换:

double a = 10;

编译器将10这个整形拷贝生成一份double类型的临时变量,然后再赋值给a,

而上面那份代码也是类似的逻辑,

先用20作为参数构造生成一个A类型的临时变量,

然后a2拷贝构造形成参数为20的这个对象。

这个时候你可能会有疑问,这个特性有啥用呢?

来看这个例子:

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	string s1("你好");
	string s2 = "你好"; //隐式类型转换

	return 0;
}

使用string类的时候,我们可以用构造函数将"你好"这个字符串,

转换成string类型,也可以使用 = 通过隐式类型转换直接使用,

这个时候你可能又有疑问了,这两种方法好像也没方便多少啊,

我们继续来看这个例子:

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class list {
public:
	void push_back(const string& str) {

	}
};

int main()
{

	list st;

	string s1("你好");
	st.push_back(s1);

	st.push_back("你好"); //隐式类型转换

	return 0;
}

这个list类的push_back 接口需要传递string类型的参数,

如果我们没有隐式类型转换的话,就得先构造一个string类,在调用这个接口,

如果有隐式类型转换,我们就能直接传一个字符串,

然后编译器通过隐式类型转换帮我们转换成string类在传参,这就方便多了。

然后这里顺便介绍一个关键字:

关键字explicit:

使用了这个关键字就不能进行隐式类型转换了:

 可以看到,再进行隐式类型转换就报错了。

3. static静态成员

来看这个例子:

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
	A(int a = 10)
		: _a(a)
	{}

private:
	int _a;

	static int _num;
};

int A::_num = 0;

int main()
{
	A a1(20);
	A a2 = 20;

	return 0;
}

静态成员变量不能在类内定义,

需要在类外面定义,也就是这个:int  A::_num = 0

而静态成员和普通成员变量有什么区别呢?

成员变量时属于每一个实例化出来的类对象的,存储在对象里面;

而静态成员变量属于每一个类,类的每个对象都是共享的,存储在静态区。

除了静态成员变量,还有静态成员函数,

来看例子:

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
	A(int a = 10)
		: _a(a)
	{}

	static void Print() {
		cout << "I am static" << endl;
	}

private: 
	int _a;

	static int _num;
};

int A::_num = 0;

int main()
{
	A a1(20);
	A a2 = 20;

	A::Print();

	return 0;
}

输出:

I am static

静态成员函数没有this指针,

直接通过指定类域和访问限定符就可以访问。

那我们来实践一下:

如果我们想设计一个类,在类外面只能在栈/堆上创建对象该怎么做?

来看代码:

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
	A(int a = 10)
		: _a(a)
	{}

private: 
	int _a;
};

int main()
{
	static A a;

	return 0;
}

如果只是一个普通的类,这就在静态区上创建出一个对象了,

那该怎么限制它呢?

我们可以把构造函数放到私有:

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:

private:
	A(int a = 10)
		: _a(a)
	{}

private: 
	int _a;
};

int main()
{
	A a;         //在栈上开辟
	A* a = new A; //在堆上开辟

	return 0;
}

这下好了,虽然静态区不能创建了,但是你在哪里都不能创建对象了,

因为构造函数只能在类内调用了,这该怎么办呢?

这个时候,static静态成员函数就可以出场了:

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
	static A* GetHeap() {
		return new A;
	}

	static A& GetStack() {
		A a;
		return a;
	}

private:
	A(int a = 10)
		: _a(a)
	{}

private: 
	int _a;
};

int main()
{
	//A a;          //在栈上开辟
	//A* a = new A; //在堆上开辟

	A::GetStack(); //在栈上开辟
	A::GetHeap();  //在堆上开辟

	return 0;
}

你看,我们使用静态成员函数是不是一下子就解决了。

写在最后:

以上就是本篇文章的内容了,感谢你的阅读。

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