一、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。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;
};
特征:
- 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)
- 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)
- 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。
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;
}
用explicit修饰构造函数,将会禁止单参构造函数的隐式转换。
二、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。静态的成员变量一定要在类外进行初始化。
特征:
- 静态成员为所有类对象所共享,不属于某个具体的实例
- 静态成员变量必须在类外定义,定义时不添加static关键字
- 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
- 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,
const修饰符等参数
三、 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,直接初始化。
class B
{
public:
B(int b = 0)
:_b(b)
{}
int _b;
};
class A
{
public:
void Print()
{
cout << a << endl;
cout << b._b << endl;
cout << p << endl;
}
private:
// 非静态成员变量,可以在成员声明时,直接初始化。
int a = 10;
B b = 20;
int* p = (int*)malloc(4);
static int n;
};
int A::n = 10;
int main()
{
A a;
a.Print();
return 0;
}
四、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
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。
#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& _cin, 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;
}
istream& operator>>(istream& _cin, const Date& d)
{
_cin >> d._year;
_cin >> d._month;
_cin >> d._day;
return _cin;
}
int main()
{
Date d;
cin >> d;
cout << d << endl;
return 0;
}
特征:
- 友元函数可访问类的私有成员,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的调用和原理相同
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。
特征:
- 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,则不能说明C是A的友元。
五、内部类
如果一个类定义在另一个类的内部,这个类就叫做内部类。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。
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。
#include <iostream>
class A
{
private:
static int i;
int j;
public:
class B
{
public:
void foo(const A& a)
{
cout << i << endl;
cout << a.j << endl;
}
};
};
int A::i = 1;
int main()
{
A::B b;
b.foo(A());
return 0;
}
特性:
- 内部类可以定义在外部类的public、protected、private中。
- 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。
- sizeof(外部类)=外部类,和内部类没有任何关系。