const成员函数,内联函数,友元函数,static成员

本文深入探讨了C++中的关键概念,包括const成员函数的作用及使用、内联函数的性能优化原理、友元如何打破封装限制、static成员的特性和拷贝构造函数的调用时机。通过具体的代码实例帮助读者理解这些特性。

1.const成员函数

const修饰成员函数
在成员函数后面加const,const修饰this指针所指向的对象,也就是保证调用这个const成员函数的对象在函数内不会被改变。

class Date
{
public :
void Display ()
{
    cout<<"year:" <<_year<< endl;
    cout<<"month:" <<_month<< endl;
    cout<<"day:" <<_day<< endl<<endl ;
}

void Display () const
{
    cout<<"year:" <<_year<< endl;
    cout<<"month:" <<_month<< endl;
    cout<<"day:" <<_day<< endl<<endl;
}
private :
    int _year ; // 年
    int _month ; // 月
    int _day ; // 日
};
void Test ()
{
    Date d1 ;
    d1.Display ();
    const Date d2;
    d2.Display ();
}

const对象不可以调用非const成员函数可以调用const成员函数
非const对象可以调用非const成员函数和const成员函数
const成员函数内可以调用其它的const成员函数不可以调用非const成员函数
非const成员函数内可以调用其它的const成员函数非const成员函数

2.内联函数

以inline修饰的函数叫做内联函数,编译时C++编译器会调用内联函数的地方展开,没有函数压栈的开销,内联函数提升程序运行的效率。

. inline是一种以空间换时间的做法,省去调用函数额开销。所以代码很长或者有循环/递归的的函数不适宜使用内联。
. inline对于编译器而言只是一个建议,编译器会自动优化,如果定义为inline的函数体内有循环递归等等,编译器优化时会忽略掉内联。
. inline必须函数定义放在一起,才能成为内联函数,仅将inline放在声明前是不起不作用的。
. 定义在类内的成员函数默认定义为内联函数。

但是在一般的编译器下看不出内联函数的效果,因为编译器会自动优化。接下来给大家在linux下查看。

3.友元

友元函数:
在C++中友元函数允许在类外访问该类中的任何成员,就象成员函数一样,友元函数用关键字friend说明。
. 友元函数不是类的成员函数。
. 友元函数可以通过对象访问所有成员,私有和保护成员也一样。
友元函数:

友元类:

4.static成员

5.N中构造拷贝构造的优化

看一段代码:

class AA
{};
AA f (AA a)
{
return a ;
}
void Test1 ()
{
AA a1 ;
a1 = f(a1);
}
void Test2 ()
{
AA a1 ;
AA a2 = f(a1);
}

void Test3 ()
{
AA a1 ;
AA a2 = f(f(a1));
} 

回答下面的问题:
Test1中调用了_次AA的拷贝构造函数。
Test2中调用了_次AA的拷贝构造函数。
Test3中调用了_次AA的拷贝构造函数。
这里写图片描述

### 成员函数的定义 在C++中,成员函数是类的一部分,用于实现类的功能。成员函数可以在类内部定义,也可以在类外部定义。如果在类内部定义,它默认是内联的。如果在类外部定义,则需要使用作用域解析运算符 `::` 来指定该函数属于哪个类。 例如,定义一个简单的类 `Rectangle`,并声明其成员函数: ```cpp class Rectangle { private: int width, height; public: // 成员函数声明 void set_values(int, int); int area(); }; ``` 然后在类外部定义这些成员函数: ```cpp // 成员函数定义 void Rectangle::set_values(int w, int h) { width = w; height = h; } int Rectangle::area() { return width * height; } ``` ### 成员函数的使用 成员函数可以通过对象或指向对象的指针来调用。当调用成员函数时,会自动将调用该函数的对象作为隐含参数传递给函数,这个隐含参数就是 `this` 指针,它指向调用该成员函数的对象。 ```cpp Rectangle rect; rect.set_values(3, 4); // 调用成员函数 std::cout << "Area: " << rect.area() << std::endl; // 输出面积 ``` ### 成员函数的相关特性 1. **访问控制**:成员函数可以访问类的所有成员,包括私有(private)和受保护(protected)的成员。这有助于封装数据和行为。 2. **常量成员函数**:如果一个成员函数不会修改类的数据成员,可以将其声明为常量成员函数。这样可以在常量对象上调用该函数。声明方式是在函数声明和定义的参数列表后加上 `const` 关键字。 ```cpp int area() const; ``` 3. **静态成员函数**:静态成员函数属于整个类而不是类的某个特定对象,因此它们不能访问非静态成员变量,也不能调用非静态成员函数。静态成员函数可以直接访问其他静态成员。 ```cpp static int getStaticValue(); ``` 4. **虚函数**:虚函数支持运行时多态性。通过虚函数,基类的指针或引用可以调用派生类的实现。虚函数在基类中通常有一个虚析构函数以确保正确的资源释放。 ```cpp virtual void draw(); ``` 5. **内联成员函数**:如果成员函数在类内部定义,它会被自动视为内联函数内联函数建议编译器尝试将函数体直接插入到调用点,以减少函数调用的开销。 6. **友元函数**:虽然不是成员函数,但友元函数可以访问类的所有私有和受保护成员友元函数通常用于运算符重载等场景。 ###
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龙跃十二

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