【类和对象】③友元类

1.初始化列表

我们知道在创建对象时，编译器通过调用构造函数，给对象中各个成员变量一个合适的初始值。虽然调用构造函数之后，对象中已经有了一个初始值，但是不能将其称为对对象中成员变量的初始化，构造函数体中的语句只能将其称为赋初值，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。

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。
如：

class Date
{
public:Date(int year, int month, int day)  //初始化列表: _year(year) , _month(month) , _day(day)
{}
private:int _year; int _month; int _day;
};

注意

• 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)
• 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)
• 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

选D选项，因为程序是先声明a2，所以在初始化列表里时先给a2初始化，此时a2（a1）中a1是随机值。

2.static静态成员

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 。

class A
{
public:A() 
{ ++_scount; 
} A(const A& t) 
{ ++_scount; 
} ~A() 
{ 	--_scount; 
} 
static int GetACount() 
{ return _scount; 
}
private:static int _scount;   //静态成员类里声明
};int A::_scount = 0; //静态成员类外初始化
void TestA()
{cout << A::GetACount() << endl; A a1, a2; A a3(a1); cout << A::GetACount() << endl;
}

静态成员特性：

1. 静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象，生命周期在整个程序运行期间，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

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：友元函数和友元类。

友元函数
问：现在尝试去重载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。

• 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。

注意：

1. 友元函数可访问类的私有和保护成员，但友元函数不是类的成员函数
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
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。
• 友元关系不能继承，在继承位置再给大家详细介绍。

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;
};