【C++】类与对象理解和学习(下)
创始人
2024-05-27 01:49:54
0

放在专栏【C++知识总结】,会持续更新,期待支持🌹

建议先看完【C++】类与对象理解和学习(上)
【C++】类与对象理解和学习(中)

本章知识点概括Ⅰ

本章知识点概括Ⅱ


初始化列表

前言

  • 在上一篇文章中,我们学习了构造函数,以用来实现自定义类型的自动初始化,但是我们当时的方式真的是真正意义上的初始化吗?我们知道,所谓初始化,是伴随着一个变量被创建出来时一起存在的。换句话来说,初始化只能有一次,即随着变量的创建而产生。而我们以往的方式实际上是一种赋值,通过函数体来实现赋值。

也就是说,我们之前的操作并不是真正的初始化操作,我们还可以再次进行验证一下。假如我们的类成员变量里存在一个const类型的变量。(const修饰的变量具有常数性,即只能初始化一次,初始化后的值就是该变量的值,不可再被修改)。

那么针对这种现象,应如何解决呢?这就运用到了此次的初始化列表

初始化列表的使用

使用方式:

  • 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。(程序运行时,会先走初始化列表,再走构造函数的函数体,即在进入函数体之前,变量已经被初始化列表进行初始化)

注意事项

对于一般类型的成员变量,我们可以使用初始化列表,也可以使用函数体赋值的方式,实现初始化。但是对于以下几种,则必须使用初始化列表:

  • const修饰的变量

  • 引用成员变量

  • 自定义类型成员(且该自定义类型没有默认构造函数时)

因此建议大家:能使用初始化列表,就使用初始化列表!

初始化列表的初始顺序

  • 初始化列表的初始化顺序取决于声明的顺序!如下:

总结起来就一句话:能用初始化列表初始化,就用初始化列表!

explicit关键字

隐式类型转换

我们知道,在进行赋值操作时,假如两边类型不匹配,我们会用()进行强制类型转换,比如int a=(int)1.1,我们将浮点型数据强制转换为了整型数据,这种由我们自己进行的类型转换叫做显示类型转换。
而与之对应的便是隐式类型转换,由编译器来自动实现。比如我们这么来写:int a = 1.1;这中间便发生了隐式类型转换。同样,对于自定义类型也会发生隐式类型转换,如下:

但是实际上运行的结果是什么呢?

我们会发现编译器并没有调用拷贝构造,这是为什么呢?这是由于我们的编译器对此进行了优化,直接将构造+拷贝构造优化为直接构造。(后面会讲编译器的优化,这里我们只需要明白,自定义类型也会发生隐式类型转换)

同样,C++11中支持多参的构造函数进行隐式类型转换。如下:

不过这种隐式类型转换的代码可读性太差了,为了限制自定义类型对象的这种行为,我们可以使用关键字explicit,我们在构造函数前面加上explicit,就会禁止这种隐式类型转换行为。如下:

static成员

修饰普通对象

早在C语言阶段我们就见识过该关键字,static修饰的变量存放在静态区,只能初始化一次,生命周期随着整个程序的结束而结束。

放在类中修饰类成员

static修饰的类成员成为静态成员函数/静态成员变量,具有如下特征:

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 静态成员也是类的成员,受public、protected、private 访问限定符的限制

我们通过如下案例来更好的理解:

不仅如此,静态成员函数不可以访问类成员变量,但是,类成员函数可以访问静态成员变量!

那么它有什么用呢?实际上用处确实不是很常用,但是在有些场景下就会用起来比较舒服,就比如下面的一个牛客题目,用它来做会很舒服,大家可以试一下(点击传送)。

友元函数与友元类

友元函数

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。也就是说,友元函数会突破private的限制,使普通的函数也可以访问类中的成员变量。如下:
class A
{//将函数定义放在类中,并加上friend,使其成为友元函数,实现对类中private限制的成员变量的访问friend int Get_a(const A& d);
public:    A():_a(10){}
private:int _a;
};
//普通的函数,按理说无法访问private限制的类成员变量,但是我们成为友元函数后,就可以进行访问了
int Get_a(const A& d)
{return d._a;
}
int main()
{A aa;cout << Get_a(aa) << endl;//10
}
  • 这里有以下几点需要注意:

  • 友元函数是单向的,即我是你的友元函数,我可以访问你,但是你不可以访问我。

  • 友元函数不具有传递性。即a是b的友元,b是c的友元,但是这里a不是c的友元

  • 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

  • 友元函数不能用const修饰

  • 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

  • 不具有继承性(后面讲到继承时会提)

友元类

与友元函数相通,这里我们将一个类的声明放在另一个类中,并在前面加上friend关键字,就会变成这个类的友元类。就可以实现对该类中的私有成员进行正常访问。(注意事项与友元函数相同)

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;
};

注意,这里Date是Time的友元类,Date可以访问Time的私有成员变量,但是Time类不可以访问Date中的私有成员变量。(原因与成员函数相同,单向性)。

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。也就是在类中定义一个类。当然,这种情况我们实际上并不常用,不过该知道的还是要知道。

先来看以下它的特点

  • 天生就是外部类的友元,即内部类可以访问外部类的私有成员变量

  • 独立存在,不参与计算外部类的大小。

  • 受类访问限定符的限制,如果定义在private里,则无法被直接调用

  • 对于外部类的static成员变量,内部类可以直接使用,不需要外部类的对象/类名。

class A
{
private:static int _a;int _b = 10;;
public://B是A的内部类,不参与A对象的大小计算,B天生是A的友元类//受类访问限定符的影响class B{public:void test(const A& d){cout << d._b << endl;//可以访问外部类的私有成员变量cout << _a << endl;//直接使用static成员}private:int _c;};
};
int A::_a = 20;int main()
{A a;A::B b;//定义内部类(此时处于public,可以通过类作用域限定符来定义)b.test(a);//10 20cout << sizeof(a) << endl;//大小为4,内部类不参与外部类大小计算
}

匿名对象

匿名对象,匿名,即不用取名字。我们可以这样来定义一个类对象。

特点:“死的快”(生命周期只有一行),实例化对象时不用取名字。

拷贝对象时编译器的优化

在前面就已经提到了编译器进行的一些优化,这里我们再来谈一谈,编译器会在哪些情况下进行优化,会怎么进行优化呢?我们来定义这么一个类,来进行观察

class A
{
public://构造A(int a = 10):_a(a){cout << "A(int a=10)" << endl;}//拷贝构造A(const A& aa):_a(aa._a){cout << "A(const A& aa)" << endl;}//运算符重载A& operator=(const A& aa){cout << "A& operator=(const A& aa)" << endl;if (this != &aa){_a = aa._a;}return *this;}//析构~A(){cout << "~A()" << endl;}
private:int _a;
};

传参时的优化

void func1(A a)
{}
void func2(const A& a)
{}

传返回值的优化


end

生活原本沉闷,但跑起来就会有风!🌹

相关内容

热门资讯

职场中有哪些聊天禁区? 职场中有哪些聊天禁区?如题最讨厌的就是同事在背后说这说那的,又不当着人的面说清楚。不要再背后议论他人...
周星驰的《大话西游》好在哪里? 周星驰的《大话西游》好在哪里?周星驰的《大话西游》好在它独特的创新风格,给电影加入了很多新的元素,不...
南真纪【sa特优生的作者】还有... 南真纪【sa特优生的作者】还有哪些作品?《最佳“女”朋友!?》、《恋爱指南部》应该是这个了也许只有漫...
ST中嘉: 摘帽问题待解,投资... 投资者提问:请问:公司摘帽问题迟迟不能解决,这对公司与投资者都是灾难!公司似乎无所谓的摘不摘帽!可以...
消费不及预期当中乐观 沪铜期价... 研报正文核心观点一、市场概述4 月 2 日,沪铜主力合约开盘价格为79910 元/吨,最高达到802...
湖南省吉首市人大常委会原党组成... 稿源:掌上长沙2025-04-03 11:52   长沙晚报掌...
东方锆业:董秘回答关于控股股东... 投资者提问:请问上次的增持计划进行如何?董秘回答(东方锆业SZ002167):尊敬的投资者,您好!公...
意大利、巴西、加拿大等国批评美... 本文转自【新华社】4月2日,美国总统特朗普在华盛顿白宫展示签署后的关于所谓“对等关税”的行政令。新华...
他背叛了我,那我该怎么办? 他背叛了我,那我该怎么办?他背叛你了,也许是一时的错误,这样你可以原谅。但是他要是不爱你了,而去背叛...
我的脚夏天穿凉鞋出汗老厉害了,... 我的脚夏天穿凉鞋出汗老厉害了,打滑然后还脏鞋子怎么办啊?帮帮忙啊,各位朋友是脚汗打引起的,有几个方法...
新建沪渝蓉高铁武宜段进入静态验... 来源:中国新闻网 中新网武汉4月3日电 (姚威)据中国铁路武汉局集团有限公司3日消息,新建沪渝蓉高铁...
女友还在听以前的歌曲什么意思? 女友还在听以前的歌曲什么意思?是又怎么样?你究竟想要什么样脊码的结果?她又究竟是想怎样逗态?世上本无...
美国前财长批关税政策:推高物价... 来源:中国新闻网 中新网4月3日电(张乃月)据彭博社当地时间4月2日报道,美国前财政部长劳伦斯·萨默...
顺络电子:美国加征关税34%对... 投资者提问:请问这次美国加征关税34%,对公司未来发展和业绩有何影响,短期是否承压?谢谢。董秘回答(...
现场画面曝光!菲律宾间谍偷拍反... 转自:北京日报客户端近日,国家安全机关经缜密侦查,成功摧毁菲律宾间谍情报机关在华布建的某情报网络,依...
中澳科学家联手探寻中子星“体重... 转自:千龙网中子星的直径仅为20多千米,切面相当于北京四环内区域大小,但其重量却是地球的几十万倍。如...
工运史话丨忠诚与背叛——至暗时... 转自:北京日报客户端钱壮飞是中共最杰出的地下工作者之一,与李克农、胡底合称“龙潭三杰”。顾顺章是中共...
2025花开北京赏花季,赏春游... 北京市园林绿化局和北京时间送福利啦!4月7日,2025 #花开北京# 影像征集活动将正式拉开帷幕。只...
极其危险!内蒙古一地发生翻车事... 2025年3月18日,内蒙古公安厅交通管理局高速公路一支队集宁大队指挥中心接到一起交通事故报警称,在...
3名菲籍间谍落网!国家安全机关... 本文转自【央视新闻】近年来,境外间谍情报机关处心积虑,发展运用本国在华人员,大肆开展间谍情报活动,持...