C++新手第五课----初始化列表，static修饰成员、友元、内部类。

1. 再谈构造函数

1.1 构造函数体赋值

在创建对象时，编译器通过调用构造函数，给对象中各个成员变量一个合适的初始值。

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，但是不能将其称作为类对象成员的初始化，构造函数体中的语句只能将其称作为赋初值，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。

1.2 初始化列表

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：
   引用成员变量
   const成员变量
   自定义类型成员(该类没有默认构造函数)

class A
{
public:
A(int a)
:_a(a)
{}
private:
int _a;
};
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
int& _ref; // 引用
const int _n; // const
};

3. 尽量使用初始化列表初始化
   因为不管你是否使用初始化列表，对于自定义类型成员变量，一定会先使
   用初始化列表初始化。
   
4. 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

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
答案选择D

1.3 explicit关键字

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。

class Date
{
public:
Date(int year)
:_year(year)
{}
explicit Date(int year)
:_year(year)
{}
private:
int _year;
int _month:
int _day;
}；
void TestDate()
{
Date d1(2018);
// 用一个整形变量给日期类型对象赋值
// 实际编译器背后会用2019构造一个无名对象，最后用无名对象给d1对象进行赋值
d1 = 2019;
}

上述代码可读性不是很好，用explicit修饰构造函数，将会禁止单参构造函数的隐式转换。

1.4匿名对象

在C++11中，我们可以构建一个匿名对象，这个对象的生命周期只在构造的哪一行。

1.5匿名对象和单参类隐式类型转换合并的用法

对于单个参数的构造函数，隐式类型转换不是傻乎乎的去先构造匿名临时对象，再用这个临时对象去拷贝构造。编译器是做了优化处理的，如果不想要这个隐式类型转换，可以用explicit关键字去限制。
注意：不能说这个隐式类型转换毫无作用，甚至有点误导的意思。
在string类里，我们构造字符串的时候，更喜欢用“=”号去赋值这个类，更符合人的视觉效应。

2.static成员

2.1 概念

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。静态的成员变量一定要在类外进行初始化

面试题：实现一个类，计算中程序中创建出了多少个类对象

class A
{
public:
A() {++_scount;}
A(const A& t) {++_scount;}
static int GetACount() { return _scount;}
private:
static int _scount;
};
int A::_count = 0;
void TestA()
{
cout<<A::GetACount()<<endl;
A a1, a2;
A a3(a1);
cout<<A::GetACount()<<endl;
}

2.2 特性

1. 静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的实例
2. 静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字
3. 类静态成员即可用类名::静态成员或者对象.静态成员来访问
4. 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
5. 静态成员和类的普通成员一样，也有public、protected、private3种访问级别，也可以具有返回值
   【问题】
6. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗？
   答案：不可以，静态成员函数没有this指针，它如何调用非静态成员呢？
7. 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗？
   答案：可以的。

3.C++11 的成员初始化新玩法

C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值，但是要注意这里不是初始化，这里是给声明的成员变量缺省值

4. 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。

4.1 友元函数

问题：现在我们尝试去重载operator<<，然后发现我们没办法将operator<<重载成成员函数。因为cout的输出流对象ostream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。所以我们要将operator<<重载成全局函数。但是这样的话，又会导致类外没办法访问成员，那么这里就需要友元来解决。operator>>同理。
错误示范

class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
//ostream& operator<<(*this,ostream& _cout)
ostream& operator<<(ostream& _cout)
{
_cout<<d._year<<"-"<<d._month<<"-"<<d._day;
return _cout;
}
prvate:
int _year;
int _month;
int _day
};
int main()
{
Date d(2017, 12, 24);
d<<cout;
return 0;
}

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普通函数，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。
正确重载示例

class Date
{
//为了实现连续输入输出，所以返回值用iostream，输出的时候防止误修改，用const修饰cout参数，并且因为是对对象本身的处理，所以传引用。
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d); 
friend istream& operator>>(istream& _cin, 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;
}
istream& operator>>(istream& _cin, Date& d)
{
_cin>>d._year;
_cin>>d._month;
_cin>>d._day;
return _cin;
}
int main()
{
Date d;
cin>>d;
cout<<d<<endl;
return 0;
}

说明:

1. 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
2. 友元函数不能在（）外用const修饰
3. 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
4. 一个函数可以是多个类的友元函数
5. 友元函数的调用与普通函数的调用和原理相同

个人理解:因为友元函数是一个拿了他的朋友“类”的钥匙的函数，它可以访问朋友类的任何成员，不论权限。所以一定程度破坏了封装。它仅仅只是类的朋友，并非类本身的成员，自然没有类的this指针，const也就无从修饰；不过对其他参数没有影响，在防止误修改时，还是可以 用const修饰的。综上，调用时，采取普通全局函数的调用即可。

4.2 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。友元关系是单向的，不具有交换性。
比如上述Time类和Date类，在Time类中声明Date类为其友元类，那么可以在Date类中直接访问Time类的私有成员变量，但想在Time类中访问Date类中私有的成员变量则不行。
友元关系不能传递
如果B是A的友元，C是B的友元，不能说明C是A的友元。

class Date; // 前置声明
class Time
{
friend class Date; // 声明日期类为时间类的友元类，则在日期类中就直接访问Time类中的私有成
员变量
public:
Time(int hour, int minute, int second)
: _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)
{}
void SetTimeOfDate(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;
}

5. 内部类

5.1概念及特性

概念：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。注意此时这个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调用内部类。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。注意友元类的定义，内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类中的所有成员。但是外部类不是内部类的友元。
特性：

1. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
2. 注意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。

class A
{
private:
static int k;
int h;
public:
class B
{
public:
void foo(const A& a)
{
cout << k << endl;//OK
cout << a.h << endl;//OK
}
};
};
int A::k = 1;
int main()
{
A::B b;
b.foo(A());
return 0;
}

6.一道面试题

求1+2+3+…+n，要求不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等关键字及条件判断语句（A?B:C）
题目链接：https://www.nowcoder.com/practice/7a0da8fc483247ff8800059e12d7caf1?tpId=13&tqId=11200&tPage=3&rp=3&ru=%2Fta%2Fcoding-interviews&qru=%2Fta%2Fcoding-interviews%2Fquestion-ranking&tab=answerKey

博客链接：https://blog.youkuaiyun.com/Zhou000815/article/details/114671618