一、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 Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
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: //可以理解为初始化列表是对象的成员变量定义的地方
B(int a, int ref)
:_aobj(a)
,_ref(ref)
,_n(10)
{}
private: //成员变量声明的地方
A _aobj; // 没有默认构造函数(不用传参就可以调的那个构造函数)
int& _ref; // 引用
const int _n; // const
};
1.3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) //a赋值给_a1
,_a2(_a1) //_a1赋值给_a2
{}
void Print()
{
cout<<_a1<<" "<<_a2<<endl;
}
private:
int _a2; //先声明_a2,再声明_a1
int _a1;
};
int main()
{
A aa(1); //先把_a1赋值给_a2,_a1还没有初始化,所以赋值给_a2的是随机值;接着1赋值给_a1
aa.Print();
}
//输出:1 随机值
1.4隐式类型的转换 (explicit关键字 )
class Date
{
public:
//explicit Date(int year) 禁止隐式类型的转换
Date(int year)
: _year(year)
{}
private:
int _year;
};
int main()
{
Date d1(1); //构造
Date d2 = 2;//隐式类型的转换:构造出tmp(2)+再用tmp拷贝构造d2(tmp)+优化成直接构造
//const Date& d2 = 2; 引用就是中间产生的临时对象
Date d3 = d1; //拷贝构造
return 0;
}
explicit 关键字会禁止隐式类型的转换
对于传多个参数(针对C++11版本)
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(1,2,3);
Date d2 = {1,2,3}; //隐式类型转换,C++11支持
return 0;
}
二、 static成员
2.1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。
class A
{
public:
A()
{
++n;
}
A(const A& t)
{
++n;
}
static int GetACount(); //没有this指针,不使用对象就可以调用
{
//a = 10;//err,不可访问任何非静态成员
return n;
}
private:
int a;
static int n; //属于这个类的所有对象,也属于这个类
};
int A::n= 0; //静态成员变量必须在类外进行定义
void Test()
{
A a1, a2;
A a3(a1);
cout<<A::GetACount()<<endl; //不使用对象调用static函数
}
2.2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
2.3问题
1. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗?
2. 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗?
class A
{
public:
//1.静态成员函数可以调用非静态成员函数吗?
void f1()
{}
static void f2()
{
f1(); //err,没有this指针
}
//2. 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗?
static void f3()
{}
void f4()
{
f1(); //可以,突破类域+访问限定符就可以访问。类里面是一个整体都在这个类域中,不受访问限定符影响
}
};
三、C++11初始化新玩法
class Date
{
public:
Date()
{}
void print()
{
cout<<_year<<"-"<<_month<<"-"<<_day<<endl;
}
private:
//C++11才支持,不是初始化,是声明时给缺省值
int _year = 0;
int _month= 1;
int _day= 1;
//static int n = 1; //err,静态成员必须类外面赋值
};
四、友元
4.1 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。
class Date
{
friend void print(Date& d);//突破类的封装
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void print(Date& d)
{
cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day << endl;
}
int main()
{
Date d1(1,2,3);
print(d1); //调用类外的函数
}
4.2 重载运算符<<
#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
void operator<<(ostream& _cout) //this指针占据第一位,无法改动
{
_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(1,2,3);
//cout << d1; //err
d1 << cout; //d1.operator(cout);有效,但没有可读性
}
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。
class Date
{
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, 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,Date& d) //类外,改变d的位置
{
_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day << endl;
return _cout;
}
int main()
{
Date d1(1,2,3);
Date d2(4, 5, 6);
cout << d1 << d2;
}
实现输入输出 :
class Date
{
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
//输出
ostream& operator<<(ostream& _cout,const Date& d)
{
_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day<<endl;
return _cout;
}
//输入
istream& operator>>(istream& _cin, Date& d) //d中成员要改,不加const
{
_cin >> d._year >> d._month >> d._day;
return _cin;
}
int main()
{
Date d1; //调用默认构造函数
Date d2;
cin >> d1 >> d2;
cout << d1 << d2;
}
4.3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。
比如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。
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;
};