C++ Primer学习 《Classes》

Classes（基础）

1. 类的基础介绍

定义在class内部的函数默认是inline的。

1.1 this指针介绍

当我们通过object调用类成员函数时，有一个指向这个object的指针被传递给这个函数，这个指针叫做this指针。

例如当我们调用：

total.price();

实际上相当于：

price(&total);//pseudo-code

因为this永远指向当前object，因此this是一个const指针，我们不能改变this的地址。但是this指向的object当然是可以改变的。因此this是一个top-level const pointer，不一定是low-level const pointer。

1.2 const 成员函数介绍

类成员函数有时被声明为const类型，这意味着该类成员函数不会修改this指向的object。而没有被声明为const类型的类成员函数，则自然可以修改这个object。因此，如果object是const，那么我们就不能调用nonconst类成员函数。

class testConst
{
public:
	int constMemberFunction(){ return 0; }
        int constMemberFunction2() const { return 0; }//const 类成员函数
};

testConst a;
a.constMemberFunction();//ok
const testConst b;
b.constMemberFunction();//error!
b.constMemberFunction2();//ok!

具体说来，在上面的例子中，第一个类成员函数constMemberFunction将this指针定义为int* const类型，而在第二个类成员函数constMemberFunction2中将this指针定义为const int * const类型。大家可以自行体会。

1.3 类内顺序（class scope）

在类的定义中，先出现的函数可以在函数体内调用后出现的变量。即：

class scopeTest
{
    int print(){cout << answer << endl;}//ok!尽管answer在后面定义
    int answer;
};

这是因为，C++编译器在编译类时分两步，第一步：对所有变量和类成员函数的声明进行编译；第二步：处理函数体。

Return “this” object

直接返回this指向的object，一般的写法是：

class thisTest
{...};
thisTest& thisTest::add(const thisTest&)
{
...
return *this;
}

1.4 构造函数（Constructors）

和其他函数不同的是，构造函数没有返回类型。一个类可以有多个构造函数，只要满足函数重载的规则即可。

构造函数不能定义为const函数，这很容易理解。即使我们要创建一个const object，在创建的过程中我们无疑需要对这个object进行一些赋值。

默认构造函数（default constructor）

默认构造函数没有任何参数。默认构造函数可以显式声明，只要没有参数就属于默认构造函数。

编译器自动生成的构造函数通常被称作：synthesized default constructor。在这个函数中，编译器遵循如下法则初始化类内各个成员：
1.如果有in-class initializer（在类内直接赋初值），则使用这个值。

2.否则，对成员进行default initialize。（int等被赋为0等）

有时不能依赖synthesized default constructor

1.只有当类没有定义任何构造函数时，编译器才会为我们定义一个synthesized default constructor

2.当成员是built-in type 或 compound type时（arrays ， pointers等），default initialize会产生undefined value，这是我们绝对不希望的。

3.有时，编译器无法完成synthesized default constructor的工作。比如，一个类内部有一个成员是另一个类，而那个类没有构造函数，等等情况。

=default 

有时，我们在定义各个类内成员时，已经写好了in-class initializer，那么可能会觉得再写一个构造函数比较麻烦，这时可以用=default 语句。

class defaultConstructorClass
{
...
defaultConstructorClass() = default;
};

一般来说，只有当我们同时需要定义其他的构造函数时，才会这么写，否则，直接不定义不就好了嘛。

constructor initializer list

在定义构造函数时，有一个比较与众不同的东西叫做constructor initializer list。

形式如下：

className(string &s) : bookNo(s){}
className(string &s,unsigned n,double p) : bookNo(s),units_sold(n),revenue(p*n)  {}

及时我们需要将构造函数定义在类外，这种constructor initializer list也依然是可以使用的。

一般来说，最好能使用in-class initializer，但如果编译器不支持，那我们必须这样声明。

2. 控制Class以及包裹Class

2.1 class和struct关键词

struct和class几乎是可以互换的，只是一种风格的不同。

唯一的区别是，默认情况下（没有声明public，private等），struct下的成员是public的，而class下的成员是private的。

至于编程风格上，如果我们的类中所有成员都是public的，那么我们用struct。如果有private成员，那我们用class。

2.2 友元（Friends）

将其他类或函数声明为友元（friends）后，该类或函数就能调用本类中的非public成员。

例如：

class friendClass
{
friend friendClass add(...);//一个类外函数
friend anotherClass;//另一个类
};

friends函数不受private或public影响，但是作为好的习惯，我们应该将他们放在一起，放在class中的最开始，或者最后。

另外，class内的友元函数的声明，只是表明一个权限（access），而不是一般意义上的声明。如果在类的外部我们需要使用这个友元函数，那么我们还需要再次声明这个函数！

一般来说，我们会将这些友元函数的声明和这个类放在同一个头文件中。

而如果是将一个类声明为友元，则可以在两个头文件中都包含一下另一个类的简单声明。（这个是我自己认为的）

3.类的其他特性

3.1 类成员

Type Member

在类的定义中，我们还可以定义type。type也会受到public和private的限制。

class testConst
{
public:
	using publicint = int;
private:
	using privateint = int;
};

testConst::publicint a = 0;//ok！
testConst::privateint b = 0;//error！

值得注意的是，和其他类成员不同，type member必须先定义，再使用！因此，一般讲typedef / type alias声明在类的最前面。

Inline Members

前面提到过，在类的内部完全定义好的函数默认是inline的。同时我们也可以显式要求某个函数是inline的。

我们可以在类的内部声明inline标示符，可以在类外部定义时声明inline标示符，也可以在两个地方都声明，效果是一样的。但是，C++ Primer建议，只在类的外部声明in