类与对象(下)
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初始化列表
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初始化列表
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概念:初始化列表式每个成员变量定义初始化的位置
- 所有成员会先走初始化列表再走函数体
- 能用初始化列表尽量就用初始化列表(因为就算你用构造函数,他也会走初始化列表)
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格式: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。
class Date { public: Date(int year, int month, int day) : _year(year) , _month(month) , _day(day) {} private: int _year; int _month; int _day; };
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类中的成员变量只是定义,它们在对象实例化的时候才定义(分配空间);但是有些对象在声明的时候就需要定义(这些我们就所需要使用初始化列表,因为它们不能子啊函数体内初始化),那么我们要怎么做?
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必须使用的:引用(引用必须在定义的时候初始化);const成员变量;自定义类型成员(且该类没有默认构造函数)
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对于自定义类型成员,即使我们不在初始化列表写它,也会调用它的默认构造函数;(如果自定义类型没有可用的默认构造函数,我们可以在初始化列表处对其进行初始化)
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其他的成员,可以用初始化列表也可以用函数体
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我们日常使用的时候建议使用初始化列表,因为即使我们在函数体内初始化,我们也会走初始化列表
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初始化列表的括号中只能输入简单的语句,其他复杂的可以在函数体中写
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示例:
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 };
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缺省值
- 我们在声明处给的缺省值其实就是给初始化列表用的(所以缺省值的地方给的值与初始化列表中的值可以是一样的(比如说nullptr,动态开辟的位置等))
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隐式类型转换
- 不想隐式类型转换发生:在初始化列表前加关键字explicit
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初始化列表初始化的顺序
- 初始化列表的初始化的顺序是按照声明的顺序来的(所以声明的顺序最好与初始化的顺序一致)
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static成员
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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
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特性
- 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
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友元
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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
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友元函数
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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。
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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原理相同
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示例:
class Date { friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d); friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d); public: Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) : _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 << "-" << d._day; return _cout; } istream& operator>>(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; }
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友元类
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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。
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说明:
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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。
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友元关系不能传递
- 如果C是B的友元 B是A的友元,则不能说明C时A的友元。
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友元关系不能继承,在继承位置再给大家详细介绍。
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示例:
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; };
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内部类
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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。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。
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注意:内部类就是外部类的友元类,参见友元类的定义,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。
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特性:
- 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
- 注意内部类可以直接访问外部类中的static成员,不需要外部类的对象/类名。
- sizeof(外部类)=外部类,和内部类没有任何关系。匿名对象
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示例:
class A { private: static int k; int h; public: class B // B天生就是A的友元 { public: void foo(const A& a) { cout << k << endl;//OK cout << a.h << endl;//OK } }; }; int A::k = 1; int main() { A::B b; b.foo(A()); return 0; }
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匿名对象
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特性:
- 匿名对象生命周期只有一行
- 即用即销毁,我们常用于传输参数,可以使代码简单一点
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示例:
class A { public: A(int a = 0) :_a(a) { cout << "A(int a)" << endl; } ~A() { cout << "~A()" << endl; } private: int _a; }; class Solution { public: int Sum_Solution(int n) { //... return n; } }; int main() { A aa1; // 不能这么定义对象,因为编译器无法识别下面是一个函数声明,还是对象定义 //A aa1(); // 但是我们可以这么定义匿名对象,匿名对象的特点不用取名字, // 但是他的生命周期只有这一行,我们可以看到下一行他就会自动调用析构函数 A(); A aa2(2); // 匿名对象在这样场景下就很好用,当然还有一些其他使用场景,这个我们以后遇到了再说 Solution().Sum_Solution(10); return 0; }
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