【元婴篇】关于类和对象的小知识《深度探索C++对象模型》

发布于:2022-11-03 ⋅ 阅读:(483) ⋅ 点赞:(0)

前面我们学习了类的对象的筑基篇金丹篇,这篇文章主要是更加广泛的了解一下类和对象,同时也了解一下《深度探索C++对象模型》书里的拷贝对象的编译器优化

explicit关键字

(C++98)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。(意思就是只能传递一个参数,构造函数全缺省也可以)

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我们发现这种写法:
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这种隐式类型转换在string类里面能能让代码简洁一些:
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如果我们不希望发生这种隐式类型转换,那么我们用explicit修饰构造函数:

explicit Date(int year)
	:_year(year)
	{}

C++11中,支持多参数构造:
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static成员

如果我们在类里面想要知道调用多少次某某函数,我们可以声明全局变量来实现,但是全局变量不安全,我们可以定义static类
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static成员生命周期是全局的,但是作用域是受类域限制
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特性总结

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 静态成员也是类的成员,受public、protected、private 访问限定符的限制

下面我们来看一看一道经典面试题:
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解法一:
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思考!!!如果不能在类外面调用构造函数,或者限制你在类外生成对象,我们该如何生成对象?
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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。
友元分为:友元函数友元类

友元函数:
比如运算符重载中的流符号<< >>

  • 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。
class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day)
		: _year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}
	// d1 << cout; -> d1.operator<<(&d1, cout); 不符合常规调用
	// 因为成员函数第一个参数一定是隐藏的this,所以d1必须放在<<的左侧
	ostream& operator<<(ostream& _cout)
	{
		_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
		return _cout;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

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总结:

  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

友元类
我们想在一个类里面,访问另外一个类的成员

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总结:

  1. 友元关系是单向的,不具有交换性。
    比如上述Time类和Date类,在Time类中声明Date类为其友元类,那么可以在Date类中直接
    访问Time类的私有成员变量,但想在Time类中访问Date类中私有的成员变量则不行。

  2. 友元关系不能传递
    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。
    友元关系不能继承,在继承位置再给大家详细介绍。

内部类

概念: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,
它不属于外部类,更不能通过外部类的对象去访问内部类的成员。外部类对内部类没有任何优越
的访问权限。

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总结:

  1. 内部类就是外部类的友元类,参见友元类的定义,内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类中的所有成员。但是外部类不是内部类的友元
  2. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
  3. 注意内部类可以直接访问外部类中的static成员,不需要外部类的对象/类名
  4. sizeof(外部类)=外部类,和内部类没有任何关系。
  5. 内部类与外部类是两个独立的类,只是有些限制

对于内部类C++不建议过多使用,但在JAVA里面使用的较多

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解法二:
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匿名对象

匿名对象就是不需要变量名,这一行初始化定义结束,下一行就销毁
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应用场景:
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拷贝对象时的一些编译器优化

在传参和传返回值的过程中,一般编译器会做一些优化,减少对象的拷贝,这个在一些场景下还
是非常有用的。

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