C++类和对象(三)
目录
1. 再谈构造函数
1.1 构造函数体赋值
1.2 初始化列表
1.3 explicit关键字
2.C++11 的成员初始化新玩法。
3. 友元
3.1 友元函数
3.2 友元类
4. static成员
4.1 概念
4.2 特性
5. 内部类
5.1概念及特性
6. 再次理解封装
7.再次理解面向对象
1. 再谈构造函数
1.1 构造函数体赋值
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。
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,但是不能将其称作为类对象成员的初始化, 构造 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 。
1.2 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 Data{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: 引用成员变量 const 成员变量 自定义类型成员 ( 该类没有默认构造函数
class A {public:A(int a):_a(a){}private:int _a;};class B {public:B(int a, int ref):_aobj(a), _ref(ref), _n(10){}private:A _aobj; // 没有默认构造函数int& _ref; // 引用const int _n; // const };
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。
class Time{public:Time(int hour = 0):_hour(hour){cout << "Time()" << endl;}private:int _hour;};class Date{public:Date(int day){}private:int _day;Time _t;};int main(){Date d(1);}
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
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
1.3 explicit关键字
构造函数不仅可以构造与初始化对象,对于单个参数的构造函数,还具有类型转换的作用
class Date{public:Date(int year):_year(year){}explicit Date(int year):_year(year){}private:int _year;int _month :int _day;};void TestDate(){Date d1(2018);// 用一个整形变量给日期类型对象赋值// 实际编译器背后会用2019构造一个无名对象,最后用无名对象给d1对象进行赋值d1 = 2019;}
上述代码可读性不是很好, 用 explicit 修饰构造函数,将会禁止单参构造函数的隐式转换 。
2.C++11 的成员初始化新玩法。
C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值,但是要注意这里不是初始化,这里是给声明的成员变量缺省值。
class B {public:B(int b = 0):_b(b){}int _b;};class A {public:void Print(){cout << a << endl;cout << b._b << endl;cout << p << endl;}private:// 非静态成员变量,可以在成员声明时给缺省值。int a = 10;B b = 20;int* p = (int*)malloc(4);static int n;};int A::n = 10;int main(){A a;a.Print();return 0;}
3. 友元
友元分为:友元函数和友元类
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。
3.1 友元函数
问题:现在我们尝试去重载 operator<< ,然后发现我们没办法将 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。operator>> 同理。
class Date{public:Date(int year, int month, int day): _year(year), _month(month), _day(day){}ostream& operator<<(ostream& _cout){_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;return _cout;}prvate:int _year;int _month;int _day};int main(){Date d(2017, 12, 24);d << cout;return 0;}
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。
class Date{friend ostream& operator<>(istream& _cin, Date& d);public:Date(int year, int month, int day): _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 << "-" <>(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;}
说明 :
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和原理相同
3.2 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。
1.友元关系是单向的,不具有交换性。 比如上述 Time 类和 Date 类,在 Time 类中声明 Date 类为其友元类,那么可以在 Date 类中直接访问 Time 类的私有成员变量,但想在 Time 类中访问 Date 类中私有的成员变量则不行。 2.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。
class Date; // 前置声明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, int minute, int second): _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;};
4. static成员
4.1 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 。 静态的成员变量一定要在类外进行初始化 面试题:实现一个类,计算中程序中创建出了多少个类对象。
class A {public:A() { ++_scount; }A(const A& t) { ++_scount; }static int GetACount() { return _scount; }private:static int _scount;};int A::_count = 0;void TestA(){cout << A::GetACount() << endl;A a1, a2;A a3(a1);cout << A::GetACount() << endl;}
4.2 特性
1. 静态成员 为所有 类对象所共享 ,不属于某个具体的实例 2. 静态成员变量 必须在 类外定义 ,定义时不添加 static 关键字 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. 静态成员和类的普通成员一样,也有 public 、 protected 、 private3 种访问级别,也可以具有返回值 【问题】 1. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗?不能 2. 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗?可以
5. 内部类
5.1概念及特性
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。注意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。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。注意友元类的定义,内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类中的所有成员。但是外部类不是内部类的友元。 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 、枚举成员,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
class A {private:static int k;int h;public:class B{public:void foo(const A& a){cout << k << endl;//OKcout << a.h << endl;//OK}};};int A::k = 1;int main(){A::B b;b.foo(A());return 0;}
6. 再次理解封装
C++ 是基于面向对象的程序,面向对象有三大特性即:封装、继承、多态。 C++ 通过类,将一个对象的属性与行为结合在一起,使其更符合人们对于一件事物的认知,将属于该对象的所有东西打包在一起;通过访问限定符选择性的将其部分功能开放出来与其他对象进行交互,而对于对象内部的一些实现细节,外部用户不需要知道,知道了有些情况下也没用,反而增加了使用或者维护的难度,让整个事情复杂化。 用C语言和C++分别定义一个栈
struct StackC{int* _a;int _top;int _capacity;};void StackInit(struct StackC* ps, int n){}void StackDestory(struct StackC* ps){}void StackPush(struct StackC* ps, int x){}void TestStackC(){struct StackC st;StackInit(&st, 4);StackPush(&st, 1);StackPush(&st, 2);StackPush(&st, 3);StackPush(&st, 4);st._a[st._top++] = 5; // 不合法的插入,因为可能越界了StackDestory(&st);}
class StackCPP{public:StackCPP(int n = 4){// ...}~StackCPP(){// ...}void Push(int x){// ...}private:int* _a;int _top;int _capacity;};void TestStackCPP(){StackCPP st;st.Push(1);st.Push(2);st.Push(3);st.Push(4);//st._a;}
7.再次理解面向对象