C++——类和对象（四）

1. 再探构造函数

• 之前我们实现构造函数时，初始化成员变量主要使用函数体内赋值，构造函数初始化还有⼀种方式，就是初始化列表，初始化列表的使用方式是以⼀个冒号开始，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。

• 每个成员变量在初始化列表中只能出现⼀次，语法理解上初始化列表可以认为是每个成员变量定义初始化的地方。

• 引用成员变量，const成员变量，没有默认构造的类类型变量，必须放在初始化列表位置进行初始化，否则会编译报错。

• C++11支持在成员变量声明的位置给缺省值，这个缺省值主要是给没有显示在初始化列表初始化的成员使用的。

• 尽量使用初始化列表初始化，因为那些你不在初始化列表初始化的成员也会走初始化列表，如果这个成员在声明位置给了缺省值，初始化列表会用这个缺省值初始化。如果你没有给缺省值，对于没有显示在初始化列表初始化的内置类型成员是否初始化取决于编译器，C++并没有规定。对于没有显示在初始化列表初始化的自定义类型成员会调用这个成员类型的默认构造函数，如果没有默认构造会编译错误。

• 初始化列表中按照成员变量在类中声明顺序进行初始化，跟成员在初始化列表出现的的先后顺序无关。建议声明顺序和初始化列表顺序保持⼀致。

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

	{}
	void Print() const
	{
		cout << _year << " " << _month << " " << _day  << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	
};

这便是平常的初始化链列表的写法。

 但是当存在引用等情况的时候，我们就必须写在初始化列表中，以下是特例

class Time
{
public:
	Time(int hour)
		:_hour(hour)
	{}
void Print() const
{
	cout << _hour << endl;
}
private:
	int _hour;
};
class Date
{
public:
	Date(int& x, int year = 1, int month = 1, int day = 1)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
		, _t(12)
		, _ref(x)
		, _n(1)
	{}
	void Print() const
	{
		cout << _year << " " << _month << " " << _day << " " << _n << " " << _ref << endl;
        _t.Print();
 	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Time _t; // 没有默认构造
	int& _ref; // 引⽤
	const int _n; // const
};

 

我们都知道内置类型如果在构造函数中不给他值，系统会自动给他值，那么我们还有一种方法，让他可以有默认的值。 

class Date
{
public:
	Date(int& x)
	 :_ref(x)
     {}
	void Print() const
	{
		cout << _year << " " << _month << " " << _day << " " << _n << " " << _ref << endl;
		_t.Print();
	}
private:
	int _year=2; //声明的位置给初始值
	int _month=2;
	int _day=2;
	Time _t=12; // 没有默认构造
	int& _ref; // 引⽤
	const int _n=12; // const
};

 

这里我们可能会有疑问，不是const等类型是要在初始化列表的位置才可以吗？ 

2. static成员

• 用static修饰的成员变量，称之为静态成员变量，静态成员变量⼀定要在类外进行初始化。

• 静态成员变量为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象，不存在对象中，存放在静态区。

• 用static修饰的成员函数，称之为静态成员函数，静态成员函数没有this指针。

• 静态成员函数中可以访问其他的静态成员，但是不能访问非静态的，因为没有this指针。

• 非静态的成员函数，可以访问任意的静态成员变量和静态成员函数。

• 突破类域就可以访问静态成员，可以通过类名::静态成员 或者 对象.静态成员 来访问静态成员变量和静态成员函数。

• 静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制。

• 静态成员变量不能在声明位置给缺省值初始化，因为缺省值是个构造函数初始化列表的，静态成员 变量不属于某个对象，不走构造函数初始化列表。

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
	A()
	{
		++_scount;
	}
	A(const A& t)
	{
		++_scount;
	}
	~A()
	{
		--_scount;
	}
	static int GetACount()
	{
		return _scount;
	}
private:
	// 类⾥⾯声明
	static int _scount;
};
// 类外⾯初始化
int A::_scount = 0;

这里我用一个静态的函数取得了_scout的值。 

 

这里可以看见我可以通过函数来直接取得_s的值 

 

这里我们可以看见初始化的_scout为0，经过两次默认构造和一次拷贝构造后，变成了3。 

但是这里为什么没有减呢，因为析构函数是在域内结束后才会进行的

当这样的时候，我们可以看见a3在出了域之后，就会被销毁会造成--。 

那么有一个疑问，那么静态成员变量算不算类所占据的空间呢？

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
private:
	static int _s;
};
int A::_s = 1;
int main()
{
	cout << sizeof(A) << endl;
	return 0;
}

 

这里看到只占了1个空间，这就说明静态变量不算在类的里面，至于为什么是1呢，可以看

C++----类和对象（一）-优快云博客 

3. 友元

• 友元提供了⼀种突破类访问限定符封装的方式，友元分为：友元函数和友元类，在函数声明或者类声明的前面加friend，并且把友元声明放到⼀个类的里面。

• 外部友元函数可访问类的私有和保护成员，友元函数仅仅是⼀种声明，他不是类的成员函数。

• 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。

• 友元类中的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私有和保护成员。 • 友元类的关系是单向的，不具有交换性，比如A类是B类的友元，但是B类不是A类的友元。

• 友元类关系不能传递，如果A是B的友元， B是C的友元，但是A不是C的友元。

• 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。

#include<iostream>
using namespace std;
// 前置声明，否则A的友元函数声明编译器不认识B
class B;
class A
{
	// 友元声明
	friend void func(const A& aa, const B& bb);
private:
	int _a1 = 1;
	int _a2 = 2;
};
class B
{
	// 友元声明
	friend void func(const A& aa, const B& bb);
private:
	int _b1 = 3;
	int _b2 = 4;
};
void func(const A& aa, const B& bb)
{
	cout << aa._a1 << endl;
	cout << bb._b1 << endl;
}
int main()
{
	A aa;
	B bb;
	func(aa, bb);
	return 0;
}

4. 内部类

• 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。内部类是⼀个独立的类，跟定义在全局相比，他只是受外部类类域限制和访问限定符限制，所以外部类定义的对象中不包含内部类。

• 内部类默认是外部类的友元类。

• 内部类本质也是⼀种封装，当A类跟B类紧密关联，A类实现出来主要就是给B类使用，那么可以考虑把A类设计为B的内部类，如果放到private/protected位置，那么A类就是B类的专属内部类，其 他地方都用不了。 

class A
{
private:
	static int _s;
	int _h = 1;
public:
	class B // B默认就是A的友元
	{
	public:
		void print(const A& a)
		{
			cout << _s << endl; //OK
			cout << a._h << endl; //OK
		}
	};
};

这里可以看见我直接的访问了A类里面的成员变量