C++---类和对象(下)

发布于:2022-12-03 ⋅ 阅读:(673) ⋅ 点赞:(0)

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1. 初始化列表

2. static成员

2.1 概念

2.2 特性

3. 友元

3.1 友元函数

3.2 友元类


1. 初始化列表

        我们知道,C++中构造函数对内置类型不做处理,对自定义类型会去调用该自定义类型的默认构造函数来初始化但是如果该自定义类型并没有写默认构造函数那么初始化就比较麻烦,就需要在构造函数中先构造一个自定义类型的类,然后赋值,如下:

class Time
{
public:
	Time(int hour)
	{
		_hour = hour;
	}
private:
	int _hour;
};

class Date
{
public:
	Date(int year, int hour)
	{
		// 函数体内初始化
		_year = year;
		Time t(hour);//自己先构造
		_t = t;//然后赋值
	}
private:
	int _year;
	Time _t;
};

为了解决这个麻烦,C++引入了初始化列表的概念。

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】

        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:
                1.引用成员变量(引用必须初始化
                2.const成员变量(const必须在定义的地方初始化,只有一次机会
                3.自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)

        3. 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。

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();
} 

//A.输出 1 1
//B.程序崩溃
//C.编译不通过
//D.输出1 随机值

//答案是D,根据成员变量的声明顺序,先初始化_a2 ,再初始化_a1,与初始化列表顺序无关


总结:

        1. 自定义类型成员,推荐使用初始化列表初始化。(初始化列表可以认为成员变量定义的地方)

        2. 内置类型也推荐使用初始化列表,当然不用也没什么大问题。

统一建议:能使用初始化列表就用初始化列表,使用初始化列表基本没什么毛病。

2. 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。

class A
{
public:
    A() { ++_scount; }
    A(const A& t) { ++_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

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

【问题】
1. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗? 不可以,无this指针。

2. 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗?可以,静态成员函数被共享。

3. 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

3.1 友元函数

想要函数调用类的成员变量,有3种方法:

        1. 写 get 成员函数获取相应成员变量。

        2. 直接将该函数放在类中,使之变成成员函数。

        3. 将该函数设置为类的友元函数。

        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);
    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;
}

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

1. 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

2. 友元关系是单向的,不具有交换性
        比如下述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。

3. 友元关系不能传递
        如果B是A的友元,C是B的友元,则不能说明C时A的友元。

4. 友元关系不能继承

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 = 1900, int month = 1, int day = 1)
        : _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;
};

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