C++入门知识(下)
一、构造函数的初始化列表
构造函数赋值
对于构造函数来说,函数体中的语句只能将其称作为赋初值,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。
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
初始化列表
初始化列表以冒号开始,用逗号分割数据成员,每个成员变量后跟一个放在括号中的初始值或者表达式,只有构造函数和拷贝构造函数中存在初始化列表。如图:
对于所有的内置类型,如果没有显示写出初始化列表,编译器会自动生成,初始值为随机值。
初始化列表的特征
只能初始化一次
每个成员变量只能在初始化列表中出现一次,因为变量只能初始化一次
三种变量
类中有以下成员,只能在初始化列表初始化:
- 引用成员变量,因为定义引用成员变量时必须进行初始化,而类中的成员变量只能在初始化列表处初始化
- const成员变量,C++种const修饰的是常量,必须在定义时初始化
- 自定义类型成员变量(该类没有默认的构造函数),这是因为如果没有在初始化列表进行初始化,编译器会默认生成初始化列表,调用该类默认的构造函数,而如果该类没有默认的构造函数就会报错。如图:
声明次序
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
explicit
单参构造函数具有类型转换的作用:
这里将2022赋值给Date类型的对象发生了隐式类型转换,看起来像是直接用2022给Date类对象的,降低了代码可读性,所以引入了explicit关键字(中文:清晰的,明确的),禁止单参构造函数的隐式转换,提升代码的可读性。如图:
explicit修饰构造函数后,程序编译过程中报错。
二、 static
概念及简单应用
static修饰的成员变量称为静态类成员;satatic修饰的成员函数称为静态成员函数。静态的成员变量一定要在类外进行初始化。即类中声明,类外定义。
实现一个类,统计程序中创建了多少个对象
class A
{
public:
A()
{
//调用构造函数时计数器自增
++_count;
}
A(const A& a)
{
//调用拷贝构造函数时计数器自增
++_count;
}
static int GetCount()
{
return _count;
}
private:
//声明静态成员变量
static int _count;
};
//静态成员变量,类外定义并初始化
int A::_count = 0;
int main()
{
A a1;
A a2;
A a3(a2);
cout << A::GetCount() << endl;
system("pause");
return 0;
}
特征
静态成员变量:
- 静态成员为所有类对象共享,不属于某个具体的对象,也不影响sizeof大小
- 类外定义并初始化,类中声明,声明时加static关键字,定义不加,不能在初始化列表初始化
- 两种访问方式,类名::静态成员变量名,或者对象.静态成员变量名(任何一个对象名都可以)
静态成员函数:
- 静态成员函数没有隐藏的this指针,不能访问非静态成员变量
- 静态成员函数不能被const修饰,因为const实质上修饰的就是隐藏的this指针
- 静态成员函数也有public、protected、private3种访问级别,有返回值
关于static的两个问题
- 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗?
不能,因为静态成员函数没有隐藏的this指针 - 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗?
可以,所有类的成员函数都可以调用静态成员函数
三、友元
友元函数
流插入运算符"<<"的重载
ostream& operator<<(ostream& _cout)
{
_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day;
return _cout;
}
注:ostream类是c++标准输出流的一个基类,_cout是ostream类的一个对象。
这里将"<<"重载成成员函数后,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,所以重载以后对象会成为左操作数。但是实际使用中cout需要是第一个形参对象,才能正常使用。所以我们要将operator<<重载成全局函数。但是这样的话,又会导致类外没办法访问成员,那么这里就需要友元来解决。
友元函数的概念
友元函数可以直接访问类的私有成员,它是定义在类外的普通函数,不属于任何类,但是需要在类的内部声明,声明时需要加friend关键字。
流插入运算符"<<"正确的重载方式
类外定义运算符重载函数:
//将类对象放在第二个参数的位置
ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
//返回_cout支持连续输出
return _cout;
}
类中声明:
friend ostream& operator<<(ostream& _cout,const Date &d);
利用友元函数的特性,在类中声明之后便可以访问成员的私有变量。
流提取运算符">>"重载
类外定义重载函数:
istream& operator>>(istream& _cin, Date& d)
{
_cin >> d._year;
_cin >> d._month;
_cin >> d._day;
return _cin;
}
类内声明:
friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
友元函数的特征
- 友元函数是定义在类外的普通函数,可以访问类的私有和保护成员,但不是类的成员函数
- 友元函数不能用const修饰
- 友元函数可以在类内的任何地方声明,不受类访问限定符限制
- 一个函数可以在多个类中声明为友元函数
友元类
在一个类中声明另一个类为友元类,如在Time类中声明Date类为友元类:
friend class Date;
特征
- 友元类是单向的,如上面Date类是Time类的友元类,Date类中的成员函数便可以访问Time类的私有成员变量,但是Time类不能访问Date类的私有成员变量
- 友元类不能传递,B是A的友元,C是B的友元,则不能说明C时A的友元
内部类
概念
个类定义在另一个类的内部,这个内部类就叫做内部类。注此时这个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调用内部类。内部类就是外部类的友元类,但是外部类不是内部类的友元。
特征
- 内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员,不需要外部类的对象类名。
- sizeof(外部类)=外部类,和内部类没有任何关系