【C++基础(六)】类和对象(下)--初始化列表,友元,匿名对象

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1. 前言

关于类和对象的大致内容已经结束
本篇文章主要是介绍一些冗杂的细节

虽然本节的内容属于对类和对象锦上添花
但在很多特定的场所下,还是特别使用的!

本章重点:

本篇文章重点讲解初始化列表
友元,匿名对象和类中的static成员
并且介绍类中的内部类的概念

话不多说,进入正题!

2. 初始化列表

构造函数中,为一个成员赋值
不能叫做对此成员初始化
只能说对此成员赋初始值

由此引出初始化列表:
真正初始化成员变量的地方!

初始化列表：

以冒号开始接着以逗号分隔的成员列表
每个"成员变量"后面跟一个
放在括号中的初始值或表达式

例如:

class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
   : _year(year)
   , _month(month)
   , _day(day)
 {}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

初始化列表不止可以像上面一样用
还可以在函数体中再次对变量操作:

Date(int year, int month, int day)
   : _year(year)
   , _month(month)
   , _day(day)
 {
 	 _year++;
	 _day--;
 }

//或者这样

Date(int year, int month, int day)
   : _year(year)
   , _month(month)
 {
 	 _month = month;
 }

2.1初始化列表的作用

有些变量在初始化时必须对它赋值

比如:

• const成员变量
• 引用成员变量
• 没有默认构造的自定义类型成员

然而在构造函数函数体中的赋值
不叫对变量初始化,用上面的类型会报错
所以此时必须用初始化列表

class B
{
public:
	 B(int a, int ref)
	 :_aobj(a)
	 ,_ref(ref)
	 ,_n(10)
	 {}
private:
	 A _aobj;  // 没有默认构造函数的自定义类型
	 int& _ref;  // 引用成员
	 const int _n; // const修饰成员 
};

在之后的学习中,尽量使用初始化列表
进行初始化,因为对于自定义成员来说
不管有没有显示写初始化列表
它都会优先使用初始化列表初始化

2.2 初始化列表再理解

初始化列表中,初始化变量的顺序
是变量在类中声明的顺序
比如以下代码:

class A
{
public:
    A(int a)
       :_a1(a)
       ,_a2(_a1)
   {}
private:
    int _a2;
    int _a1;
};
int main() {
    A aa(1);
}

此时,_a2会先初始化,_a1再初始化

_a2初始化时_a1还是随机值
所以_a2就被初始化成了随机值
而_a1会被初始化为1!

对于C++11缺省值的理解:

成员变量声明时给的缺省值
实际上就是给初始化列表的!

当用户没有显示传参初始化时
编译器会用用户定义的缺省值
当用户显示传参后,缺省值失效
使用用户传的值初始化!

class A
{
public:
    A(int a)//没有显示传参就用缺省值初始化
       :_a1(a)
       ,_a2(a)
   {}
private:
    int _a2 = 1;
    int _a1 = 2;
};
}

3. static成员

概念:

1. 声明为static的类成员称为类的静态成员

2. 用static修饰的成员变量
   称之为静态成员变量

3. 用static修饰的成员函数
   称之为静态成员函数

4. 静态成员变量一定要在类外进行初始化

static成员的特性:

• 静态成员为所有类对象共享,放在静态区

• 静态成员变量必须在类外定义
  类中只是声明

• 类静态成员即可用
  类名::静态成员或对象.静态成员访问

• 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

• 静态成员受访问限定符的限制

使用举例:

class B
{
public:
	 static int Add(int x,int y);//没有this指针,无法访问类中成员
	 static int a;//在类中声明
};
int B::a = 10;//在类外定义

此类的所有成员共同享有这个静态变量

4. 友元的概念

假设一个函数我想定义在类外
但是我又想访问类中的私有成员
只能将私有成员改为共有再访问

这种操作就破坏了类的封装!

引入友元解决此问题:

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

举例说明:

class Date
{
	 friend int Add(int x,int y);//友元函数的声明
public:
	 Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
	 : _year(year)
	 , _month(month)
	 , _day(day)
	 {}
private:
	 int _year;
	 int _month;
	 int _day;
};

int Add(int x,int y)//友元函数的定义
{
	x+=_year;
	y+=_month-_day;
	return x+y;
}

对友元函数的说明:

• 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相同

4.1 友元类

除了有友元函数可以访问类私有成员外
声明友元类也可以达到一样的效果
内部类就是友元类的典型代表!

注:sizeof(外部类)的大小和内部类无关

class A
{
private:
	 static int k;
	 int h;
public:
	 class B // B天生就是A的友元
	 {
	 public:
		 void foo(const A& a)
		 {
			 cout << k << endl;//OK
			 cout << a.h << endl;//OK
		 }
	 };
};

5. 类的匿名对象

先定义一个类:

class Date
{
public:
 Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
	 : _year(year)
	 , _month(month)
	 , _day(day)
	 {}
private:
	 int _year;
	 int _month;
	 int _day;
};

使用匿名对象:

Date d = Date(2023,8,1);

这里的:Date(2023,8,1)就是匿名对象

特点:

• 生命周期只有一行
• 没有名字,在初始化或销毁时
  自动调用构造或析构函数

匿名对象使用场景:

当定义第一个变量只是为了调用
类中的一个函数,并且调用完后
此变量不会再被使用,此时可用匿名对象

匿名对象极大的简化了代码行!

6. 总结以及拓展

类和对象的所有内容已经讲解完毕
若友遗漏或不对的地方,请在评论指出!

拓展:explicit关键字

构造函数不仅能构造和初始化对象
对于单个参数或除第一个参数无默认值
其余均有默认值的构造函数
还有隐式类型转换的作用

比如:

class Date
{
public:
 Date(int year)
	 : _year(year)
	 {}
private:
	 int _year;
	 int _month = 1;
	 int _day = 1;
};

int main()
{
	Date d = 1999;
	return 0;
}

此处的Date d=1999就是隐式类型转换

然而explicit关键字可以阻止
构造对象时使用隐式类型转换
简直是一个非常卑鄙的关键字[doge]

使用方法:加在构造函数前文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-630392.html

explicit Date(int year)
	 : _year(year)
	 {}

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