重学C++ (七) 类 概览

1.类内部定义的函数默认为inline；

2.可以声明一个类而不定义它：

class Screen； //前向声明，此时Screen是一个不完全类型

不完全类型只能以有限方式使用，不能定义该类型的对象，只能定义指向该类型的指针及引用，或者用于声明（而不是定义）使用该类型作为形参类型或返回类型的函数；

3.因为只有当类定义体完成后才能定义类，所以类不能具有自身类型的数据成员（只能是指向自身类型的指针或引用）；

4.定义一个类，相当于定义了一个类型，之后可以定义该类型的对象；（一般而言）定义类型时不进行类型分配，而定义对象时，将为其分配存储空间；

5.const成员函数：在普通的非const成员函数中，this是一个指向类类型的const指针，即可以改变this所指向的对象的值，但不能改变this所保存的地址；在const成员函数中，this是一个指向const类类型的const指针，不能改变this所指向的对象，也不能改变this保存的地址；
*const成员函数不能调用非const成员函数：因为在调用过程中，const成员函数会把const的this隐式传递给非const成员函数，这样子把一个常量地址赋给一个变量地址是不允许的；

6.可变数据成员：

可将数据成员声明为mutable，它不能为const；const成员函数可以改变mutable成员；

7.如果返回类型使用由类定义的类型，必须使用完全限定名：

class Screen
{
public:
    typedef std::string::size_type index;
    index get_cursor() const;
private:
    index cursor;   
};

inline Screen::index Screen::get_cursor() const
{
    return cursor;
}

8.基于const的重载：

在一个类中(比如Student类)，print() const 和 print() 两个成员函数可以同时存在，因为它们的函数签名是不同的，print() const的隐藏参数是const Student ，而print()的隐藏参数是Student ；

9.构造函数：

构造函数可以被重载，每个对象只能（并且必须）调用所在类的其中一个构造函数；

构造函数不能声明为const：因为其工作是用来初始化对象；

9.1构造函数的初始化式

构造函数的初始化式只能在构造函数的定义而不是声明中指定；

//初始化列表
Sales_item::Sales_item(const string &book): 
    isbn(book), units_sold(0), revenue(0.0) {}

//无初始化列表
Sales_item::Sales_item(const string &book)
{
    isbn = book;
    units_sold = 0;
    revenue = 0.0;
}
/* 区别：
 * 初始化列表的版本是【初始化】数据成员；
 * 另一个版本是先初始化，然后在函数体中对数据成员【赋值】。
 * 构造函数两个执行阶段：1.初始化阶段；2.普通的计算阶段。
 * 对于第二个版本，初始化阶段中，在局部作用域中这些成员不被初始化，
 * 在全局作用域中初始化为0；
 */

为体现这一点的区别，我们看看哪些情况只能用初始化列表：
没有默认构造函数的类类型成员，以及const或引用类型的成员，都必须在构造函数初始化列表中初始化！

因为：我们可以初始化const对象或引用类型的对象，但是不能对它们赋值。而对于没有为类成员提供初始化式的情况，编译器会隐式使用其默认构造函数，当该类没有默认构造函数时，编译器的尝试将会失败。

**成员初始化的次序：成员被初始化的次序就是定义成员的次序，而与列表上的顺序无关！

class X {
    int i;
    int j;
public:
    // undefined:  i is initialized before  j
    // i先于j初始化，此时如果用j来初始化i，结果是未定义的
    X(int val): j(val), i(j) { }
};

初始化式可以是任意表达式；

9.2默认构造函数

当一个类没有定义任何构造函数时，编译器才会自动生成一个默认构造函数；

使用默认构造函数时，注意以下区别：

Sales_item myobj(); //error, declares a function, not an object!
Sales_item myobj; //ok,使用默认构造函数
Sales_item myobj = Sales_item(); //ok,用一个匿名，空的对象来初始化myobj；

9.3构造函数定义的隐式转换

class Sales_data {
public:
    Sales_data(const std::string &book = ""):
          isbn(book), units_sold(0), revenue(0.0) { }
    Sales_data(std::istream &is)；
};

//same_isbn的参数类型应该为Sales_data，但是由于隐式转换，这里cin隐式转换为Sales_data类型（通过第二个构造函数），创建了一个临时的Sales_data对象，并传递给same_isbn，一旦函数结束，该对象就不能访问了，这可能导致错误。
item.same_isbn(cin);

为防止隐式转换，可添加explicit关键字：

class Sales_data {
public:
    explicit Sales_data(const std::string &book = ""):
          isbn(book), units_sold(0), revenue(0.0) { }
    explicit Sales_data(std::istream &is)；
};

**explicit关键字只能用于【类内部】的构造函数【声明】上。

通常，单形参构造函数应该为explicit，以避免错误，之后如果需要转换，可以显式进行：

item.same_isbn(Sales_data（cin）);

10.static类成员

通常，非static数据成员存在于类类型的每个对象实例中，而static数据成员不同，它独立于该类的任意对象而存在，即每个static数据成员是类类型关联，不与对象实例关联；

static成员函数没有this形参（因此不能声明为const），它可以直接访问所属类的static成员，但不能直接使用非static成员；另外，static成员函数不能被声明为虚函数；

static成员遵循正常的公用/私有访问规则；

//假设类Account有一个 static double rate();成员
Account ac；
double rate；
rate = ac.rate();
rate = Account::rate();

如果static成员函数在类外部定义，则只需要在内部声明时指定static；

**注意，static数据成员在类中仅进行【声明】，它不通过类构造函数初始化，而应该在定义时初始化，它必须在类定义体【外部】定义（有且仅有一次），且定义时不能标示为static；

//定义
double Account::myStaticMem = initRate();

一个例外：只有初始化式是一个常量表达式，整型const static数据成员就可以在类的定义体中初始化：

class Account {
public:
    static double rate() { return interestRate; }
    static void rate(double);
private:
    static const int period = 30;// period is a constant expression
    double daily_tbl[period]; //ok
};

//但是数据成员仍然需要在类的定义体外定义！只是不需要再初始化了。
const int Account::period;

**static成员不是类对象实例的组成部分，它的类型可以是该成员所属类的类型：

class Bar {
public:
    // ...
private:
    static Bar mem1; // ok: static member can have incomplete type
    Bar *mem2;       // ok: pointer member can have incomplete type
    Bar mem3;        // error: data members must have complete type
};