C++ 必备知识总结：初始化列表、static 成员、友元、内部类与匿名对象

在 C++ 类与对象的学习中，有几个非常关键但容易被忽略的知识点：构造函数初始化列表、静态成员、友元、内部类和匿名对象。本文将用简单易懂的方式，带你快速掌握这些概念。

一、构造函数的初始化列表

在构造函数中，我们既可以在函数体内给成员变量赋值：

class A 
{
public:
    A() 
    {
        x = 10;  // 函数体内赋值
    }
private:
    int x;
};

也可以使用 初始化列表（Initialization List）：

class A 
{
public:
    A() 
    : x(10)  // 初始化列表
    {}
private:
    int x;
};

初始化列表的语法

• 以一个 : 开头

• 后面跟多个以 逗号分隔 的成员初始化项

• 每项格式为：成员变量(初始值)

为什么推荐使用初始化列表？

因为 所有成员变量都会在初始化阶段被构造。如果你不写初始化列表，编译器也会自动执行“默认初始化 + 赋值”，效率低一些。

 必须使用初始化列表的情况

这三类成员 必须 在初始化列表中初始化，否则报错：

1. 引用成员变量

2. const 成员变量

3. 没有默认构造函数的成员类对象

class B 
{
public:
    B(int& r) 
    : ref(r)
    , c(10) 
    {}
private:
    int& ref;   // 引用
    const int c; // const
};

C++11 的新特性：成员变量默认值

class A 
{
private:
    int x = 10; // 声明处默认值
};

如果初始化列表没有指定这个成员，它就会使用默认值。

二、static 静态成员

用 static 修饰的成员（变量或函数）称为 静态成员。

静态成员变量特点

• 被整个类 共享

• 不属于任何对象

• 存放在静态区（不是对象里）

• 必须在类外初始化一次

class A 
{
public:
    static int count;
};
int A::count = 0;  // 类外初始化

静态成员函数

• 没有 this 指针

• 只能访问静态成员

• 可以通过类名直接调用：

A::count = 5;
A::func();

静态成员也受 public/private 限制

不是 public 就不能随便访问。

三、友元（friend）

C++ 提供友元机制，让某个函数或类可以访问另一个类的 private 成员。

友元函数

class A 
{
    friend void show(A& a); // 声明友元
private:
    int x = 10;
};

show() 即使不是类成员，也可以访问 A 的私有数据。

友元类

class A 
{
    friend class B; // B 是 A 的友元类
};

B 的所有成员函数都能访问 A 的私有成员。

⚠ 注意事项

• 友元关系是 单向的

• 不能传递

• 过度使用友元会破坏封装，谨慎使用

四、内部类（Nested Class）

如果一个类定义在另一个类内部，就称为内部类。

class Outer 
{
public:
    class Inner 
    {
        ...
    };
};

特点：

1. 内部类是一个 独立的类，和外部类对象无关

2. 外部类对象中 不包含 内部类对象

3. 内部类天然是外部类的友元，可以访问其 private 成员

4. 内部类受外部类作用域限制

适用场景

当某个辅助类只为外部类服务时，可以考虑将其定义为内部类，使封装性更强。

五、匿名对象（临时对象）

所谓 匿名对象，就是没有对象名的对象：

A(10);  // 匿名对象

特点：

• 生命周期只在这一行

• 适合买完即用、用完即销毁的情况

cout << A(5).getValue() << endl;

常见应用包括临时对象、流对象等。

知识点	核心要点
初始化列表	必须用于 const、引用、无默认构造成员；推荐使用
static 成员	全类共享、类外初始化、静态函数无 this
友元	可以访问 private，但破坏封装，应谨慎使用
内部类	独立类、为外部类服务、默认是外部类友元
匿名对象	只在当前行存在，用于临时用途