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Learning C++ No.7

news 2025/7/5 7:36:07

引言：

北京时间：20223/2/9/22:20，距离大一下学期开学还有2天，昨天收到好消息，开学不要考试了，我并不是害怕考试，考试在我心里，地位不高，可能只有当我挂了，才能意识到吧！哈哈哈！我害怕的是为了要去复习而没有什么时间去更新我的博客了，害怕C++中的肉都给别人抢走了，害怕连汤都喝不上，所以此时当我知道了考试可以延后两个星期的时候，我是开心的，心情异常的好，对了，此时这里记录一下，就在刚刚，我报名了我大学生活中的第一个组织，好像叫什么图书馆助手的，但是还没被选上，结果在之后的博客中你们一定可以看到，此时我们带着对未来的美好憧憬和好心情，开始学习我们的C++吧！

回顾类和对象

进入新的知识的学习，通过上篇博客，此时我们把类和对象的相关知识都搞定的差不多了，此时我们就要开始学习类和对象之后的知识了，如：STL库之类的，所以在我们进入到新的学习中去的时候，我们把上篇博客的内容先做一个回顾，并且为我们即将要学的新内容做一定的铺垫，这样就可以使我们的C++路途变得更加的光明。

所以此时我们就用一个题目来复习一下static的使用和匿名对象的使用

如题：求1+2+3+4+……+n，要求使用静态成员变量的方法

ok！看到这个题目，我们知道我们肯定见过，也实现过，只是我们使用的方法是循环或者递归而已，所以我们此时应该怎样用static来实现呢？
如图中代码：
在这里插入图片描述
看到上述的代码我们可以浅浅的把静态成员变量和静态成员函数，匿名对象的使用给小小的复习一下，此时我们深入看一下什么是静态成员变量，我们从一个问题出发。
问题：为什么静态成员变量要在类外初始化，不可以在类里面进行初始化呢？
原因：当我们使用了static，在类外定义一个变量的时候，此时该变量就已经在静态区存储好了，所以当我们使用类创建了多个对象的时候，其实本质上，这些对象使用的都是同一块内存中的数据。
具体原理就是静态成员提供了一个同类对象的共享机制，所以该类所定义的对象共享同一个静态成员变量（无论定义多少个对象，他们的static成员变量都是同一个）所以静态成员变量属于整个类，不属于某个对象；得出这个结论，因为不属于某个对象所以就不可以在类中进行初始化（反向理解，就是如果你初始化了，此时这个静态成员变量就属于该对象了），所以不可以给缺省值，因为给了缺省值，这个值就是用于初始化列表给静态成员变量定义的，所以间接是进行了在类中进行静态成员变量的定义；并且，又由于在我们实例化对象的时候，静态成员变量也是在这个对象空间中，如果此时我们进行不止一个该类对象的实例化，然后此时对每个类对象中的静态成员变量进行定义，就会因为此时的静态成员变量是在静态区的，只有唯一的一块空间，导致重复定义的问题或者竞争定义的问题，所以编译器是不允许这样的情况的，所以总的来说，静态成员变量要事先在类的外部进行定义，不允许在类的内部进行定义。

铺垫光明之路

上述问题有助于我们很好的把static这块的知识搞定，所以接下来我们就开始为我们的C++光明之路铺垫一下，学习了解一些有关编译器系统和类中的特殊知识，为类和对象过度到新知识架好桥梁，Come on.

类中类的认识

并且此时内部类天生就是外部类的友元哦！了解就行，平时很少用的。

编译器内部优化

该编译器的优化一般就是针对于那种构造完就拷贝构造的情况，例：A a = 1;会先构造出一个A类型的临时变量，然后再把该临时变量拷贝构造给a，这就涉及了构造和拷贝构造连续进行，此时我们的编译器就会对其进行优化，所以我们大致以这个方向进行系统优化的学习，但前提是你的编译器当中有优化这个操作的执行，不是所有的编译器都是有自动优化这个功能的。

传值传参中的系统优化

在这里插入图片描述
如下代码：

#include<iostream>
using namespace std;class A
{
public:A(int a = 1){cout << "证明调用构造函数" << endl;}A(const A& aa = 1){cout << "证明调用拷贝构造函数" << endl;}~A(){cout << "证明调用了析构函数" << endl;}
private:int _a;};
void Function1(A aa1)
{}
void Function2(const A& aa)
{}int main()
{//A aa1 = 1;        //构造+拷贝构造 -> 优化为直接构造（前提是在同一个表达式中）//Function1(aa1);    //此时这个只会调用一次的拷贝构造//Function1(2);      //构造+拷贝构造 -> 优化为直接构造（前提是在同一个表达式中）//Function1(A(3));   //构造+拷贝构造 -> 优化为直接构造（前提是在同一个表达式中）A aa1 = 1;        //重点：因为这个不是进行直接传参，所以此时涉及临时变量，只有涉及到传参时，才不会有临时变量，而是直接使用形参这个局部变量Function1(aa1);    //此时如何理解析构函数的调用，因为此时我用aa1就拷贝了aa,aa是该函数的一个局部变量，是一个形参，所以当函数结束之后，aa就要销毁，此时不是临时变量，是局部变量（这里要区别析构函数对main函数中对象的销毁和对其它函数中局部变量的销毁）Function1(2);      //这个也是因为直接进行传参，被编译器优化成了直接构造，所以是直接使用形参，局部变量，所以函数调用完之后，需要调用析构函数进行清理工作Function1(A(3));   //这个也是因为直接进行两次传参，没有涉及临时变量，所以使用了两次的形参传递，所以调用两次析构函数return 0;
}

传引用传参的系统优化

在这里插入图片描述
代码及注释：

#include<iostream>
using namespace std;class A
{
public:A(int a = 1){cout << "证明调用构造函数" << endl;}A(const A& aa = 1){cout << "证明调用拷贝构造函数" << endl;}~A(){cout << "证明调用了析构函数" << endl;}
private:int _a;};
void Function2(const A& aa)
{}
int main()
{A aa1 = 1;Function2(aa1);//此时这个是传引用传参，所以根本不涉及构造函数和拷贝构造函数，所以无优化（简单理解：就是把自己直接当作形参）Function2(2);  //这个就是直接构造一个A类型的变量然后传给参数，此时那个参数就是这个构造出来的变量的别名，所以有构造和析构（所以这个是不需要优化的），因为根本就没有拷贝构造Function2(A(3));//第一次传参同理，需要临时变量，第二次传参不涉及临时变量return 0;
}

传返回值的系统优化

在这里插入图片描述代码注释如下：

#include<iostream>
using namespace std;class A
{
public:A(int a = 1){cout << "证明调用构造函数" << endl;}A(const A& aa = 1){cout << "证明调用拷贝构造函数" << endl;}~A(){cout << "证明调用了析构函数" << endl;}
private:int _a;};A Function3()
{A aa;//此时重点讲的是，构造和拷贝构造不在同一行的情况之下，是不涉及优化的，只有在同一行才有优化（此时该行就是构造）return aa;//构造好之后返回就是拷贝构造了，并且此时就涉及到了临时变量的返回，有常属性，并且虽然此时是临时变量，但是因为上面的aa是局部变量，所以也需要一次析构
}
A Function4()
{return A();//总：匿名对象返回是更好的，编译器优化更好
}
int main()
{Function3();//不优化（一个构造，一个拷贝构造）cout << "___________________________________" << endl;A aa1 = Function3();//优化（从一个构造，两个拷贝构造到一个构造，一个拷贝构造）cout << "___________________________________" << endl;Function4();//优化（此时就是一个步骤，所以就是直接构造）cout << "___________________________________" << endl;A aa2 = Function4();//优化（此时就是一个）return 0;
}

总：接收返回值对象，尽量拷贝构造接收，不要赋值接收；函数中返回对象时，尽量返回匿名对象；并且函数传参是尽量使用const和引用接收函数参数。

在这里插入图片描述

总结：北京时间：2023/2/10/20:09，明天开学，上述内容，我知道有一些的摆烂，没什么时间写，也不怎么想写了，所以撤了，收拾东西去了，各位学校见。

引言：