类和对象（下）

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。
初始化列表总结：
⽆论是否显⽰写初始化列表，每个构造函数都有初始化列表；
⽆论是否在初始化列表显⽰初始化成员变量，每个成员变量都要⾛初始化列表初始化；

#include<iostream>
using namespace std;

class Time
{
public:
    //当类类型无默认构造时，在其他类或自己构造时要提供参数
    //要么此类类型有默认构造函数即1.无参 2.全缺省构造参数 3.不写（系统自己构造）
	Time(int n)
		:_time(n)
	{
		cout << "Time" << endl;
	}

	void print()
	{
		cout << _time << endl;
	}
private:
	int _time;
};

class Data
{
public:
	Data(int& a, int year = 1, int mouth = 1, int day = 1)
		:_year(year)
		, _mouth(mouth)
		, _day(day)
		,_t(4)
		,_a(a)
		,_b(2)
	{

	}
private:
	int _year;
	int _mouth;
	int _day;

	Time _t;//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。
	int& _a;//必须初始化
	const int _b;//必须初始化
};

int main()
{
	int a = 0;//防止悬空引用
	Data d1(a);
	Time t1(12);//无默认构造自己传值
	t1.print();
	return 0;
}

2. 类型转换

• C++⽀持内置类型隐式类型转换为类类型对象，需要有相关内置类型为参数的构造函数。
• 构造函数前⾯加explicit就不再⽀持隐式类型转换。
• 类类型的对象之间也可以隐式转换，需要相应的构造函数⽀持。

class A
{
public:
    //构造函数explicit就不再⽀持隐式类型转换 
    // explicit A(int a1)
	A(int a)
	:_a(a)
	{
		
	}

	void print()
	{
		cout << _a << " " << _b << endl;
	}

private:
	int _a;
	int _b;
};


int main()
{
	A aa1 = 1;//调用构造函数
	aa1.print();
	return 0;
}

class A
{
public:
	A(int a,int b)
	:_a(a)
	,_b(b)
	{
		
	}

	void print()
	{
		cout << _a << " " << _b << endl;
	}

private:
	int _a;
	int _b;
};


int main()
{
	A aa1 = { 1,2 };//// C++11之后才⽀持多参数转化 
	aa1.print();
	return 0;
}

class A
{
public:
	A(int a,int b)
	:_a(a)
	,_b(b)
	{
		
	}

	void print()const
	{
		cout << _a << " " << _b << endl;
	}

private:
	int _a;
	int _b;
};


int main()
{    
	//1构造⼀个A的临时对象，再⽤这个临时对象拷⻉构造aa1
    // 编译器遇到连续构造+拷⻉构造->优化为直接构造 
	A aa1 = { 1,2 };
	aa1.print();
	//因为类型转化时会产生临时对象所以要加const
	const A& aa2 = { 3,4 };
	aa2.print();
	return 0;
}

3. 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。

class A
{
public:
	A()
	{
		_sum++;
	}

	A(const A& a)
	{
		_sum++;
	}

	~A()
	{
		_sum--;
	}

	void fun()
	{
		//ret();
	}

	static int ret()
	{
		return _sum;
		//没有this指针不能访问非静态变量
		//_a++;
	}
private:
	//不属于某个对象，属于整个类
	static int _sum;//类里定义
	int _a;
};

int A::_sum = 0;//类外初始化
int main()
{
	//int A :: _sum = 0;静态成员的定义必须在全局作用域（即所有函数和类之外）。
	cout << A::ret() << endl;
	A aa1, aa2;
	A aa3(aa1);
	cout << A::ret() << endl;
	cout << aa1.ret() << endl;

	// 编译报错：error C2248: “A::_scount”: ⽆法访问 private 成员(在“A”类中声明) 
    //cout << A::_scount << endl;

	return 0;
}

4. 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。

class B;//缺少前向声明
class A
{
public:
	friend void print(const A& a, const B& b);
private:
	int _a;
};

class B
{
public:
	friend void print(const A& a, const B& b);
private:
	int _b;
};

void print(const A& a, const B& b)
{
	cout << a._a << endl;
	cout << b._b << endl;
}

class A
{
	// 友元声明 
	friend class B;
private:
	int _a1 = 1;
	int _a2 = 2;
};
class B
{
public:
	void func1(const A& aa)
	{
		cout << aa._a1 << endl;
		cout << _b1 << endl;
	}
	void func2(const A& aa)
	{
		cout << aa._a2 << endl;
		cout << _b2 << endl;
	}
private:
	int _b1 = 3;
	int _b2 = 4;
};
int main()
{
	A aa;
	B bb;
	bb.func1(aa);
	bb.func2(aa);
	return 0;
}

5. 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
{
public:
	class B
	{
	public:
		void foo(const A& aa)
		{
			cout << aa._a << endl;
			cout << aa._a1 << endl;
		}
	};
	int _b;

private:
	int _a;
	static int _a1;
};

 int A::_a1 = 1;
int main()
{
	A::B b;
	A aa;
	b.foo(aa);
	return 0;
}

6. 匿名对象

• ⽤类型(实参)定义出来的对象叫做匿名对象，相⽐之前我们定义的类型对象名(实参)定义出来的
叫有名对象
• 匿名对象⽣命周期只在当前⼀⾏，⼀般临时定义⼀个对象当前⽤⼀下即可，就可以定义匿名对象。

class A
{
public:
 A(int a = 0)
 :_a(a)
 {
 cout << "A(int a)" << endl;
 }
 ~A()
 {
 cout << "~A()" << endl;
 }
private:
 int _a;
};
class Solution {
public:
 int Sum_Solution(int n) {
 //...
 return n;
 }
};
int main()
{
 A aa1;
 // 不能这么定义对象，因为编译器⽆法识别下⾯是⼀个函数声明，还是对象定义 
 //A aa1();
 // 但是我们可以这么定义匿名对象，匿名对象的特点不⽤取名字， 
 // 但是他的⽣命周期只有这⼀⾏，我们可以看到下⼀⾏他就会⾃动调⽤析构函数 
 A();
 A(1);
 A aa2(2);
 // 匿名对象在这样场景下就很好⽤，当然还有⼀些其他使⽤场景，这个我们以后遇到了再说 
 Solution().Sum_Solution(10);
 return 0;
}

7. 对象拷⻉时的编译器优化

• 现代编译器会为了尽可能提⾼程序的效率，在不影响正确性的情况下会尽可能减少⼀些传参和传返
回值的过程中可以省略的拷⻉。
• 如何优化C++标准并没有严格规定，各个编译器会根据情况⾃⾏处理。当前主流的相对新⼀点的编
译器对于连续⼀个表达式步骤中的连续拷⻉会进⾏合并优化，有些更新更"激进"的编译器还会进⾏
跨⾏跨表达式的合并优化。