第一章 类和对象的学习（四）

类和对象（完结）

---

---

前言

补充构造函数中初始化列表以，Static成员和友元。

---

一、初始化列表

1.1 构造函数体赋值

前面已经提及，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)  //构造函数
{
  _year = year;
  _month = month;
  _day = day;
}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

Note：虽然上述构造函数调用之后，对象中已经有了一个初始值，但是不能将其称为对对象中成员变量的初始化，构造函数体中的语句只能将其称为赋初值，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

1. 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)   //初始化列表
  : _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(且该类没有默认构造函数时)

class A
{
public:
	A(int a)
	:_a(a)
{}
private:
	int _a;
};


class B
{
public:
	B(int a, int tmp)
	:_a1(a)
	,_tmp(tmp)
	,_x(8)
{}
private:
	A _a1;  // 没有默认构造函数
	int& _tmp;  // 引用
	const int _x; // 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，而初始化列表可以认为是成员变量定义的地方！而 const 必须在定义的时候初始化，只有一次机会。

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

代码如下（示例）：

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();
}
//**输出结果为输出为 1  随机值**，与其在初始化列表中的先后次序无关

二、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，称为静态成员函数。

**静态成员变量一定要在类外进行初始化**

代码如下（示例）：

实现一个类，计算程序中创建出了多少个类对象。
class A
{
public:
	A() 
	{ 
		++_scount; 
	}
	A(const A& t)
	 { 
	 	++_scount; 
	 }
	~A() 
	{ 
		--_scount; 
	}
	static int GetACount()  //静态成员函数---没有this指针，只能访问静态的！
	{ return _scount; }

private:
	static int _scount;
};

int A::_scount = 0; //类外面定义初始化，属于整个类，也属于这个类的所有对象，其生命周期在整个
//程序运行期间，存储在静态区

void TestA()
{
	cout << A::GetACount() << endl;
	A a1, a2;
	A a3(a1);
	cout << A::GetACount() << endl;
}

练习：1.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！ 添加链接描述

class Sum
{
public:
    Sum()
    {
       _sum+=_i;
        ++_i;
    }
    static int  GetSum()
    {
        return _sum;
    }
private:
    static int _sum;
    static int _i;
};

 int Sum:: _sum=0;
 int Sum::_i=1;

class Solution {
public:
    int Sum_Solution(int n) {
        Sum a[n];
        return Sum::GetSum();
    }
};

2.2 特性

1. 静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字，类中只是声明
2. 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
3. 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
4. 静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制

三、友元

友元分为：友元函数和友元类

3.1 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。

class Date
{
	friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);  //类的内部声明
	//这里为重载operator<<
public:
Date(int year = 2023, int month = 1, int day = 1)
	: _year(year)
	, _month(month)
	, _day(day)
{}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
//类外部
ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
	_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
	return _cout;
}

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原理相同`

3.2 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-------如果C是B的友元， B是A的友元，则不能说明C时A的友元
友元关系不能传递

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 = 0, int minute = 0, int second = 0)
	: _hour(hour)
	, _minute(minute)
	, _second(second)
{}
private:
	 int _hour;
	 int _minute;
	 int _second;
};

class Date
{
public:
 Date(int year = 2023, int month = 6, int day = 18)
   : _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;
};

---

总结

在类和对象阶段，类是对某一类实体(对象)来进行描述的，描述该对象具有那些属性，那些方法，描述完成后就形成了一种新的自定义类型，才用该自定义类型就可以实例化具体的对象。