C++---类和对象(下)

本文围绕C++编程知识展开,介绍了构造函数体赋值与初始化列表的区别、explicit关键字阻止隐式类型转换的作用,阐述了静态成员的存放位置、初始化及调用方式,还讲解了友元(包括友元函数和友元类)、内部类的概念和特性,最后提及面向对象的三大特性。

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构造函数体赋值:在创建对象时,编译器通过调用构造函数,给对象中的成员变量一个合适的初始值。

class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day)
		// 初始化示例
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
		// 初始化到这里就应该结束了
	{
		// 这里是赋值而不是初始化
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

构造函数体中的语句只能将其称为赋初值,而不是初始化。
初始化只能初始化一次,而构造函数内可以多次初始化。
初始化列表:以一个冒号开始,以逗号隔分的数据成员列表,每个“成员变量”后面跟着一个放在括号中的初始值或表达式。

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

  1. 每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(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:
    引用成员变量
    const成员变量
    类类型成员(该类没有默认构造函数)
  3. 尽量使用初始化列表
  4. 成员变量在类中的声明次序就是初始化列表中的初始化顺序

explicit关键字:阻止隐式类型转换
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
用explicit修饰构造函数,将会禁止单参构造函数的隐式转换。

Static成员
数据段存放:全局变量、静态变量
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修饰的成员函数称为静态成员函数。静态成员变量必须在类外进行初始化。

关键字:static
静态成员为所有类对象共享,存放在静态数据区,只存在一份。
静态成员必须在类外进行初始化,不加关键字

调用方式:类名::静态成员 / 对象.静态成员

静态成员没有this指针,所以不能访问任何非静态成员变量。

静态成员和类的普通成员一样,也有public、protected、private三种访问级别,也可具有返回值,const修饰符等参数。

C++11成员初始化

class A
{
	// 在声明赋的初值只有在构造函数没有收到实参,而且不是缺省函数的时候,
	// 才能使用声明时的赋值进行初始化。
public:
	void print()
	{
		cout << a << endl;
		cout << p << endl;
	}
private:
	// 给无参构造一个缺省值,在无参数时使用
	int a = 10;
	int *p = (int*)malloc(4);
	static int n;
};
// 静态成员在类外进行初始化
int A::n = 10;

友元
友元分为:友元函数和友元类
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:重载operator<<,我们发现无法将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。

class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day)
		: _year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}
	// 返回值为operator:保证连续输入
	ostream& operator<<(ostream& _cout)
	{
		_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day;
		return _cout;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d(2017, 12, 24);
	// 当重载为成员函数时,必须这样使用
	d << cout;
	return 0;
}

友元函数可以访问类的私有成员,它是定义在类外的普通函数,不属于任何类,但需要在类中声明,声明时要加friend关键字。

class Date
{
	friend ostream& operator<< (ostream& _cout, const 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;
}

int main()
{
	Date d(2017, 8 ,8);
	cout << d << endl;

	return 0;
}


友元函数可以访问类的私有成员,但是并不是类的成员函数。(无this指针)
友元函数不能用const修饰
友元函数可以在类定义的任何位置声明,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的调用原理相同

友元类
友元类的所有成员函数都可以时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

友元关系是单向的,不具有交换性
	如:在Time类中声明Date类为友元类,那么在Date类中可以访问Time的私有成员,但在Time类中访问
		Date类的私有成员变量则不行
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是A的友元

内部类
概念:如果一个类定义在另一个类的内部,在内部的类就称为内部类。这个内部类是一个独立的类,它不属于外部类,更不能用外部类的对象调用内部类。外部类对内部类没有任何优越的访问权限。

注:内部类是外部类的友元类,内部类可以通过外部类对象参数来访问外部类中的所有成员。但外部类不是内部类的友元。

特性:

  1. 内部类不受访问限定符限制
  2. 内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员,不需要外部类的对象/类名
  3. sizeof(外部类) = 外部类,和内部类没有任何关系

面向对象的三大特性:封装、继承、多态

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