类和对象(二)(C++)

初始化列表

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

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;
 };

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

const

自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)

初始化列表可以理解为每个对象定义的地方,所以上述三种类型都必须在初始化列表定义

类中的私有对象可以理解为声明

初始化列表写不写都会走,没有显式写,走默认构造和缺省值,没有的话报错

class Stack
{
public:
	Stack(int capacity=4)
	{
		_capacity = capacity;
		_size = 0;
		_a = (int*)malloc(sizeof(int) * _capacity);
		if (_a == nullptr)
		{
			perror("malloc fail");
			return;
		}
	}
	~Stack()
	{
		free(_a);
		_capacity = 0;
		_size = 0;
	}
private:
	int* _a;
	int _capacity;
	int _size;
};
class Myqueue
{
public:
	Myqueue()
	{

	}
private:
	Stack st1;
	Stack st2;
	int _size;
};

 这里加入stack没有默认构造,Myqueue也无法生成默认构造,这时候我们使用使用初始化列表

在成员变量中,有缺省值的话也是给初始化列表用的

初始化列表初始化顺序:

观察如下代码,打印结果是什么?

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

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

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 ,所以_a1是1,_a2是随机值

单参数构造函数:

class A
{
public:
	A(int a)
		:_a(a)
	{
		cout << "构造函数" << endl;
	}
	A(const A& aa)
		:_a(aa._a)//
	{
		cout << "拷贝构造" << endl;
	}
private:
	int _a;
	int _a1;
	int _a2;
};
int main()
{
	A a1(2);
	A a2 = a1;
	return 0;
}

 

上面的写法会调用构造和拷贝构造,但如果我这样写A a2 = 2;,就直接调用构造,这是编译器做的优化,进行了隐式类型转换

但用引用接收的话要加const,const  A& a4 = 3;,因为3产生的临时变量具有常性

多参数构造函数:

多参数和单参数差不多,只是形式有点小变化

class A
{
public:
   A(int a, int b)
	:_a(0),_a1(a),_a2(b)
	{
		cout << " A(int a,int b)" << endl;
	}
	A(const A& aa)
		:_a(aa._a)//
	{
		cout << "拷贝构造" << endl;
	}
private:
	int _a;
	int _a1;
	int _a2;
};
int main()
{
A aa1 = { 1, 2 };
	return 0;
}

这里隐式类型转换,参数加中括号 ,结果一样

explicit

用explicit修饰构造函数,将会禁止构造函数的隐式转换

class A
{
public:

	//explicit A(int a, int b)//不支持直接转换
	explicit  A(int a, int b)
	:_a(0),_a1(a),_a2(b)
	{
		cout << " A(int a,int b)" << endl;
	}
	A(const A& aa)
		:_a(aa._a)//
	{
		cout << "拷贝构造" << endl;
	}
private:
	int _a;
	int _a1;
	int _a2;
};
int main()
{
	A a1 = { 1,2 };
	return 0;
}

 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

static变量不能在类中定义,只能声明,因为其存在静态区,不能给缺省值,否则要走初始化列表定义

class C
{
public:
	C() 
	{
		++_scount; 
	}
	C(const C& t)
	{ 
		++_scount;
	}
	~C()
	{
		--_scount; 
	}
 static int Get_Count() //静态成员函数
	{ 
		return _scount; 
	}
private://私有拿不到
	static int _scount;
};
int C::_scount = 0;

 上述代码是实现一个类,计算程序中创建出了多少个类对象

因为私有拿不到静态成员,所以这里这一个专门获取静态成员的函数,用static修饰,但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

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

友元函数:

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,这个我们在日期类的实现中有提到过11

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的非公有成员。

class Time
{
	// 声明 Date是Time的友元
	// Date中可以访问Time的私有
	// 但是Time中不能访问Date的私有
	friend class Date;
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)
	{
		_t._hour++;
	}
	void SetTime(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;
};

内部类:

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,但外部类不是内部类的友元

class A
{
private:
	static int k;
	int h;
public:
	void func()
	{
		
	}
private:
	// 内部类
	// 独立的类,放到A里面
	// 仅仅受到类域限制
	class B // B天生就是A的友元
	{
	public:
		void foo(const A& a)
		{
			cout << k << endl;
			cout << a.h << endl;
		}
	private:
		int _b;
	};
};

涉及构造函数,拷贝构造函数的优化:

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
	A(int n=4)
		:_a(n)
	{
		cout <<"A()" << endl;
	}
	 A(const A& aa)
		 :_a(aa._a)
	{
		 cout << "A(const A&aa)" << endl;
	}
	 A& operator=(const A& aa)
	 {
		 _a = aa._a;
		 cout << "A& operator"<< endl;
		 return *this;
	 }
	~A()
	{
		cout << "~A()" << endl;
	}
private:
	int _a;
};
void f1(A aa)
{
}
//void f1( const A& aa)//加引用是因为临时变量具有常性
//{
//}
int main()
{
	A aa1;
	f1(aa1);
	cout << endl;


	f1(2);
	cout << endl;//连续的构造加拷贝构造优化为构造

	return 0;
}

 

传值传参时f1(2)只调用了构造函数,是因为连续的构造函数加拷贝构造会直接优化为构造,但引用传参的优化效果还不太明显

A f2()
{
	A aa;
	return aa;//拷贝构造加拷贝构造优化为一个拷贝构造
}
int main()
{
	A ret1 = f2();
	cout << endl;
	return 0;
}

 

这里建议用vs2019看优化程度,因为vs2022优化程度力度很大

这样写就成为了赋值加拷贝,所以不会进行优化,建议按上面写法来

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