C++深入类与对象

在上一篇中提到了构造函数，那么这篇再来提一下构造函数，编译器自动生成的默认构造函数对于内置类型不做处理，自定义类型会调用它自己的构造函数。对于自己写的构造函数，之前是在函数体中初始化，当然不止这一种初始化，还有初始化列表的方式进行初始化，那么为什么可以在函数体中初始化还需要初始化列表呢？咱接着往下看！

目录

构造函数：初始化列表

explicit关键字 

Static成员 

友元 

友元函数

 友元类

内部类 

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构造函数：初始化列表

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;};

以日期类来看，在之前是在函数体中对对象的成员进行赋值，而初始化列表和其有一样的作用，当然只看初始化内置类型肯定是不行，这样觉得和在函数体中初始化没什么区别，那么如果是对自定义类型和const修饰类型和引用呢，在函数体中还能初始化吗？

对于自定义类型，初始化列表时可以自己写也可以不写，因为编译器会自动调用自定义类型自己的构造函数进行初始化。const修饰的变量和引用在定义时就需要初始化，而如果是在函数体中去初始化是会报错的，所以只能使用初始化列表来对其初始化。

示例：

class A
{
public:A(int a):_a(1){cout << "A" << endl;}
private:int _a;
};class B {
public:B(int a, int& ref):_ref(ref),_n(a),_ab(a){}
private:A _ab;//特征： 必须在定义的时候初始化int& _ref;const int _n;
};
int main()
{int n = 10;B a(10, n);return 0;
}

在这段代码中有自定义类型，引用，const成员变量三个成员变量， 那么我们看一下是否对其初始化了：

 通过调试可以看出是我们想要的结果。

需要注意的是：

1. 每个成员变量在初始化列表中最多只能出现一次(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：

引用成员变量

const成员变量

自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)

3、尽量使用初始化列表初始化，因为不管你是否使用初始化列表，对于自定义类型成员变量，一定会先使 用初始化列表初始化。

4、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

 示例：

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();
}

各位可以看看输出结果是什么？ 先说答案 输出结果为1 和随机值 ，那么为什么是1和随机值呢？

这就和初始化的顺序有关了，初始化列表初始化的顺序和初始化列表中的顺序无关，而是和声明的顺序有关 ，在这题中，_a2先声明，所以初始化时先对_a2初始化，但是在初始化列表中把_a1 的值给了_a2,所以_a2为随机值，在对_a1初始化,所以_a1的值为1。

运行结果：

explicit关键字 

构造函数不仅可以构造与初始化对象，对于接收单个参数的构造函数，还具有类型转换的作用。接收单个参 数的构造函数具体表现：

1. 构造函数只有一个参数

2. 构造函数有多个参数，除第一个参数没有默认值外，其余参数都有默认值

3. 全缺省构造函数

示例：

class A{public:/*explicit A(int a):_a(a){cout << "A(int a)" << endl;}*/A(int a):_a(a){cout << "A(int a)" << endl;}A(const A& aa):_a(aa._a){cout << "A(const A& aa)" << endl;}private:int _a;};int main(){A aa1(1);A aa2 = 2;return 0;}

在没有explicit修饰的情况下，A aa2 = 2 会进行隐式类型转换，整型转换为自定义类型，2构造一个A的临时对象（临时对象具有常性），临时对象再拷贝构造aa2 -->优化用2直接构造。

在explicit修饰的情况下，以上转换就不能进行。

运行结果：

Static成员 

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。

 示例：

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

静态成员变量需要在类外面定义，想要不通过对象来访问成员函数可以用static来修饰成员函数，就可以访问该成员函数。 

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 

友元 

友元函数

在实现日期类时，对于输入输出日期不能简单的使用流提取和流插入，而是需要重载该两个运算符，因为正常的流提取和流插入达不到预期效果。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。

示例：

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;
}int main()
{Date d;cin >> d;cout << d << endl;return 0;
}

上述代码对<< 和>> 重载来实现日期类的输入输出，在类中声明两个函数为友元函数，便可以访问类的私有成员变量 。

注意：

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

友元函数不能用const修饰

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

友元函数的调用与普通函数的调用原理相同

 友元类

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。

友元关系是单向的，不具有交换性。 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。

友元类的声明和友元函数的声明一样，加friend修饰。

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。

内部类是外部类的天生友元，内部类可以访问外部类的私有变量，但是外部类不可以访问内部类的私有变量。

特性：

1. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。

2. 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。

3. sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系。

示例：

class A {
public:class B {public:void Fun(const A& a){cout << a._a << endl;}};
private:int _a;
};int main()
{A::B bb;bb.Fun(A());
}