类与对象（三）-优快云博客

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本文详细介绍了C++中的构造函数，包括构造函数体赋值与初始化列表的区别，强调了初始化列表的重要性。同时，讨论了explicit关键字在类型转换中的作用。接着，阐述了static成员的概念和特性，如静态成员变量的共享性质以及静态成员函数的使用限制。此外，还讲解了友元函数和友元类如何打破封装并可能带来的耦合问题。最后，提到了匿名对象及其生命周期的特点。

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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。

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

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

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;
};

【注意】

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
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 ref)
     :_aobj(a)
     ,_ref(ref)
     ,_n(10)
     {}
private:
     A _aobj; // 没有默认构造函数
     int& _ref; // 引用
     const int _n; // 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。

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。下面我们来看一段代码：

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();
}

这一段程序会输出什么呢？

答案是 1 随机值，因为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，因此实际上先初始化的是_a2，但此时_a1是没有初始化的，因此_a2输出的是随机值。

1.3 explicit关键字

构造函数不仅可以构造与初始化对象，对于单个参数或者除第一个参数无默认值其余均有默认值的构造函数，还具有类型转换的作用。

如果不想进行类型转换，就可以使用explicit关键字了：

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，称之为静态成员函数。静态成员变量一定要在类外进行初始化。

区分：

成员变量：属于每一个类对象，存储在对象里面。

静态成员变量：属于类，属于类的每个对象共享，存储在静态区。

面试题：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() { return _scount; }
private:
     static int _scount;
};
int A::_scount = 0;
void TestA()
{
     cout << A::GetACount() << endl;
     A a1, a2;
     A a3(a1);
     cout << A::GetACount() << endl;
}

2.2 特性

静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象，存放在静态区；
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；
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；
静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制；
静态成员函数不可以调用非静态成员函数（因为没有this指针）；
非静态成员函数可以调用类的静态成员函数。

三、友元

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。

3.1 友元函数

问题：现在尝试去重载operator<<，然后发现没办法将operator<<重载成成员函数。因为cout的输出流对象和隐含的this指针在抢占第一个参数的位置。this指针默认是第一个参数也就是左操作数了。但是实际使用中cout需要是第一个形参对象，才能正常使用。所以要将operator<<重载成全局函数。但又会导致类外没办法访问成员，此时就需要友元来解决。operator>>同理。如果不想使用友元，则可通过设计Get函数来拿到类内的成员。

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);
     friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
     Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
     : _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, Date& d)
{
     _cin >> d._year;
     _cin >> d._month;
     _cin >> d._day;
     return _cin;
}
int main()
{
     Date d;
     cin >> d;
     cout << d << endl;
     return 0;
}