类和对象（二）（C++）

初始化列表

class Date{public:Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}private:int _year;int _month;int _day;};

虽然上述构造函数调用之后，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

 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：

引用

const

自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时）

初始化列表可以理解为每个对象定义的地方，所以上述三种类型都必须在初始化列表定义

类中的私有对象可以理解为声明

初始化列表写不写都会走,没有显式写，走默认构造和缺省值，没有的话报错

class Stack
{
public:Stack(int capacity=4){_capacity = capacity;_size = 0;_a = (int*)malloc(sizeof(int) * _capacity);if (_a == nullptr){perror("malloc fail");return;}}~Stack(){free(_a);_capacity = 0;_size = 0;}
private:int* _a;int _capacity;int _size;
};
class Myqueue
{
public:Myqueue(){}
private:Stack st1;Stack st2;int _size;
};

 这里加入stack没有默认构造，Myqueue也无法生成默认构造，这时候我们使用使用初始化列表

在成员变量中，有缺省值的话也是给初始化列表用的

初始化列表初始化顺序：

观察如下代码，打印结果是什么？

class A
{
public:A(int a):_a1(a), _a2(_a1){}void Print() {cout << _a1 << " " << _a2 << endl;}
private:int _a2;int _a1;
};

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 ，所以_a1是1，_a2是随机值

单参数构造函数：

class A
{
public:A(int a):_a(a){cout << "构造函数" << endl;}A(const A& aa):_a(aa._a)//{cout << "拷贝构造" << endl;}
private:int _a;int _a1;int _a2;
};
int main()
{A a1(2);A a2 = a1;return 0;
}

 

上面的写法会调用构造和拷贝构造，但如果我这样写A a2 = 2;，就直接调用构造，这是编译器做的优化，进行了隐式类型转换

但用引用接收的话要加const,const  A& a4 = 3;,因为3产生的临时变量具有常性

多参数构造函数：

多参数和单参数差不多，只是形式有点小变化

class A
{
public:A(int a, int b):_a(0),_a1(a),_a2(b){cout << " A(int a,int b)" << endl;}A(const A& aa):_a(aa._a)//{cout << "拷贝构造" << endl;}
private:int _a;int _a1;int _a2;
};
int main()
{
A aa1 = { 1, 2 };return 0;
}

这里隐式类型转换，参数加中括号 ，结果一样

explicit

用explicit修饰构造函数，将会禁止构造函数的隐式转换

class A
{
public://explicit A(int a, int b)//不支持直接转换explicit  A(int a, int b):_a(0),_a1(a),_a2(b){cout << " A(int a,int b)" << endl;}A(const A& aa):_a(aa._a)//{cout << "拷贝构造" << endl;}
private:int _a;int _a1;int _a2;
};
int main()
{A a1 = { 1,2 };return 0;
}

 static成员：

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

static变量不能在类中定义，只能声明，因为其存在静态区，不能给缺省值，否则要走初始化列表定义

class C
{
public:C() {++_scount; }C(const C& t){ ++_scount;}~C(){--_scount; }static int Get_Count() //静态成员函数{ return _scount; }
private://私有拿不到static int _scount;
};
int C::_scount = 0;

 上述代码是实现一个类，计算程序中创建出了多少个类对象

因为私有拿不到静态成员，所以这里这一个专门获取静态成员的函数，用static修饰，但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

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

友元函数：

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，这个我们在日期类的实现中有提到过11

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。

class Time
{// 声明 Date是Time的友元// Date中可以访问Time的私有// 但是Time中不能访问Date的私有friend class Date;
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){_t._hour++;}void SetTime(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;
};

内部类：

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。 注意：内部类就是外部类的友元类，但外部类不是内部类的友元

class A
{
private:static int k;int h;
public:void func(){}
private:// 内部类// 独立的类，放到A里面// 仅仅受到类域限制class B // B天生就是A的友元{public:void foo(const A& a){cout << k << endl;cout << a.h << endl;}private:int _b;};
};

涉及构造函数，拷贝构造函数的优化：

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:A(int n=4):_a(n){cout <<"A()" << endl;}A(const A& aa):_a(aa._a){cout << "A(const A&aa)" << endl;}A& operator=(const A& aa){_a = aa._a;cout << "A& operator"<< endl;return *this;}~A(){cout << "~A()" << endl;}
private:int _a;
};
void f1(A aa)
{
}
//void f1( const A& aa)//加引用是因为临时变量具有常性
//{
//}
int main()
{A aa1;f1(aa1);cout << endl;f1(2);cout << endl;//连续的构造加拷贝构造优化为构造return 0;
}

 

传值传参时f1(2)只调用了构造函数，是因为连续的构造函数加拷贝构造会直接优化为构造，但引用传参的优化效果还不太明显

A f2()
{A aa;return aa;//拷贝构造加拷贝构造优化为一个拷贝构造
}
int main()
{A ret1 = f2();cout << endl;return 0;
}

 

这里建议用vs2019看优化程度，因为vs2022优化程度力度很大

这样写就成为了赋值加拷贝，所以不会进行优化，建议按上面写法来