前言

今天，我们继续踏入追寻C++的冒险历程。上一章我们简单介绍并且了解了C++中的类和对象，那么本章将继续为大家深入讲解类和对象，例如类的默认成员函数、类的类型转换、static成员、友元、内部类、匿名对象等等。下面让我们一起来进入类和对象的学习。

1. 类的默认成员函数

我们先来认识一下什么是类的默认成员函数。

默认成员函数就是⽤⼾没有显式实现，编译器会⾃动⽣成的成员函数称为默认成员函数。⼀个类，我们不写的情况下编译器会默认⽣成以下6个默认成员函数：

需要注意的是这6个中最重要的是前4个，最后两个取地址重载不重要，我们稍微了解⼀下即可。

默认成员函数很重要，也⽐较复杂，我们要从两个⽅⾯去学习：

1. 我们不写时，编译器默认⽣成的函数⾏为是什么，是否满⾜我们的需求。
2. 编译器默认⽣成的函数不满⾜我们的需求，我们需要⾃⼰实现，那么如何⾃⼰实现？

简单了解了默认成员函数后，下面我们来进入到对默认成员函数的学习。

2. 构造函数

构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数虽然名称叫构造，但是构造函数的主要任务并不是开空间创建对象(我们常使⽤的局部对象是栈帧创建时，空间就开好了)，⽽是对象实例化时初始化对象。构造函数的本质是要替代我们以前Stack和Date类中写的Init函数（初始化）的功能，构造函数⾃动调⽤的特点就完美的替代的了Init函数。

构造函数的特点：

• 函数名与类名相同。
• ⽆返回值。 (也不需要写void)
• 对象实例化时系统会⾃动调⽤对应的构造函数。
• 构造函数可以重载。 （也就是在一个类中，我们可以根据需求写出多种构造函数）
• 如果类中没有显式定义构造函数，则C++编译器会⾃动⽣成⼀个⽆参的默认构造函数，⼀旦⽤⼾显式定义编译器将不再⽣成。
• ⽆参构造函数、全缺省构造函数、我们不写构造时编译器默认⽣成的构造函数，都叫做默认构造函数。但是这三个函数有且只有⼀个存在，不能同时存在。

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{ 
public:// 1.⽆参构造函数Date(){_year = 1;_month = 1;_day = 1;} // 2.带参构造函数Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;} // 3.全缺省构造函数(这部分注释的原因是在一个类中默认构造函数只能存在一个，这里是为了演示)/*Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}*/void Print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{// 如果留下三个构造中的第⼆个带参构造，第⼀个和第三个注释掉// 编译报错：error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可⽤Date d1; // 调⽤默认构造函数Date d2(2025, 1, 1); // 调⽤带参的构造函数// 注意：如果通过⽆参构造函数创建对象时，对象后⾯不⽤跟括号，否则编译器⽆法区分这⾥是函数声明还是实例化对象 // warning C4930: “Date d3(void)”: 未调⽤原型函数(是否是有意⽤变量定义的?)Date d3(); d1.Print();d2.Print();return 0;
}

在上述Date类中，若是我们不显示的写构造函数，则编译器会默认生成一个默认构造函数，编译器默认⽣成的构造函数，对内置类型成员变量的初始化没有要求，也就是说是是否初始化是不确定的，取决于编译器。对于⾃定义类型成员变量，要求调⽤这个成员变量的默认构造函数初始化。

说明：

1. C++把类型分成内置类型(基本类型)和⾃定义类型：

• 内置类型 ：就是语⾔提供的原⽣数据类型，如：int/char/double/指针等。
• ⾃定义类型 ：就是我们使⽤class/struct等关键字⾃⼰定义的类型。

2. ⽆参构造函数和全缺省构造函数虽然构成函数重载，但是调⽤时会存在歧义，所以默认构造函数有且只能存在一个。总结⼀下就是不传实参就可以调⽤的构造就叫默认构造函数。

上面我们实现构造函数时，初始化成员变量主要使⽤函数体内赋值，构造函数初始化还有⼀种⽅式，就是初始化列表，初始化列表的使⽤⽅式是以⼀个冒号开始，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。如下面的代码所示：

class Time
{ 
public:Time(int hour, int minute, int second):_hour(hour),_minute(minute),_second(second){cout << "Time()" << endl;}
private:int _hour;int _minute;int _second;
}

在使用初始化列表时有几点需要注意的地方：

• 每个成员变量在初始化列表中只能出现⼀次，语法理解上初始化列表可以认为是每个成员变量定义初始化的地⽅。

• 引⽤成员变量，const成员变量，没有默认构造的类类型变量，必须放在初始化列表位置进⾏初始化，否则会编译报错。

  #include<iostream>
  using namespace std;class Time
  { 
  public:Time(int hour):_hour(hour){cout << "Time()" << endl;}
  private:int _hour;
  };class Date
  { 
  public:Date(int& x):_t(12),_ref(x),_n(1){// 如果把这三个成员变量在构造函数的函数体中初始化会有下面的编译报错// error C2512: “Time”: 没有合适的默认构造函数可⽤// error C2530 : “Date::_ref” : 必须初始化引⽤// error C2789 : “Date::_n” : 必须初始化常量限定类型的对象} 
  private:Time _t; // 没有默认构造int& _ref; // 引⽤const int _n; // const
  };int main()
  {int i = 0;Date d1(i);d1.Print();return 0;
  }
  

• C++11⽀持在成员变量声明的位置给缺省值，这个缺省值主要是给没有显⽰在初始化列表初始化的成员使⽤的。

  #include<iostream>
  using namespace std;
  class Time
  { //...
  };class Date
  { 
  public:Date():_day(1){cout << "Date()" << endl;}//...
  private:// 注意这⾥不是初始化，这⾥给的是缺省值，这个缺省值是给初始化列表使用的// 如果初始化列表没有显⽰初始化，默认就会⽤这个缺省值初始化int _year = 1;int _month = 1;int _day;Time _t = 1;const int _n = 1;int* _ptr = (int*)malloc(12);};int main()
  {
  Date d1;
  d1.Print();
  return 0;
  }  
  

对于初始化列表：

• ⽆论是否显⽰写初始化列表，每个构造函数都有初始化列表；
• ⽆论是否在初始化列表显⽰初始化，每个成员变量都要⾛初始化列表初始化；

因此，尽量使⽤初始化列表初始化，因为那些你不在初始化列表初始化的成员也会⾛初始化列表，如果这个成员在声明位置给了缺省值，初始化列表会⽤这个缺省值初始化。如果你没有给缺省值，对于没有显⽰在初始化列表初始化的内置类型成员是否初始化取决于编译器，C++并没有规定。对于没有显⽰在初始化列表初始化的⾃定义类型成员会调⽤这个成员类型的默认构造函数，如果没有默认构造会编译错误。

值得注意的是，在初始化列表中的初始化顺序是按照成员变量在类中声明顺序进⾏初始化，跟成员在初始化列表出现的的先后顺序⽆关。建议声明顺序和初始化列表顺序保持⼀致。例如下面的程序：

![QQ20250125-125851](C:\Users\hou\Pictures\用过的\类和对象（下）\QQ20250125-125851.png)#include<iostream>
using namespace std;class A
{ 
public:A(int a):_a1(a),_a2(_a1){}void Print() {cout << "a1 = " << _a1 << endl << "a2 = " << _a2 << endl;}
private:int _a2 = 2;int _a1 = 2;
};int main()
{A aa(1);aa.Print();
}

当我们运行上面的程序时我们得到的结果是

可以看到，很明显与我们预期的结果不符。这是因为虽然我们在初始化列表中看上去是先初始化_a1后再用_a1初始化_a2，但实际上， 当我们在用初始化列表进行初始化时，初始化的顺序与在初始化列表中的出现顺序无关，而是按照在类中声明的顺序来进行初始化的。因此，在上述程序中，我们先利用初始化列表用_a1给_a2进行初始化，因为此时_a1并没有进行初始化，因此是一个随机值，然后对_a1用a进行初始化。至于我们给这两个变量的缺省值则是因为我们在初始化列表中已经进行过初始化，因此不会用缺省值。

3.析构函数

析构函数与构造函数功能相反，析构函数不是完成对对象本⾝的销毁，⽐如局部对象是存在栈帧的，函数结束栈帧销毁，他就释放了，不需要我们管，C++规定对象在销毁时会⾃动调⽤析构函数，完成对象中资源的清理释放⼯作。析构函数的功能类⽐我们之前Stack实现的*Destroy功能，⽽像Date没有Destroy，其实就是没有资源需要释放，所以严格说Date*是不需要析构函数的。

析构函数的特点：

• 析构函数的函数名是在类名前加上字符 ~ 。（例如~Stack()）

• ⽆参数⽆返回值。 (这⾥跟构造函数类似，也不需要加void)

  

• ⼀个类只能有⼀个析构函数。若未显式定义，系统会⾃动⽣成默认的析构函数。

• 对象⽣命周期结束时，系统会⾃动调⽤析构函数。（也就是说析构函数不需要我们自己去显示调用，系统会自己去调用）

跟构造函数类似，我们不写编译器⾃动⽣成的析构函数对内置类型成员不做处理，⾃定类型成员会调⽤他的析构函数。但是需要注意的是我们显⽰写析构函数，对于⾃定义类型成员也会调⽤他的析构，也就是说⾃定义类型成员⽆论什么情况都会⾃动调⽤它自己的析构函数。

//实现栈
#include<iostream>
using namespace std;
typedef int STDataType;
class Stack
{ 
public://构造函数Stack(int n = 4){_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * n);if (nullptr == _a){perror("malloc申请空间失败");return;} _capacity = n;_top = 0;} //析构函数~Stack(){cout << this->_capacity << "~Stack()" << endl;free(_a);_a = nullptr;_top = _capacity = 0;}//...
private:STDataType* _a;size_t _capacity;size_t _top;
};

⼀个局部域的多个对象，C++规定后定义的先析构。

int main()
{Stack s1(4);Stack s2(8);return 0;
}

对于上面程序的运行结果我们可到

因此，在一个作用域中，后定义的对象先进行析构。

关于析构函数是否要自己显示的写可以从下面几个方面进行判断：

• 如果类中没有申请资源时，析构函数可以不写，直接使⽤编译器⽣成的默认析构函数，如Date。

• 如果默认⽣成的析构就可以⽤，也就不需要显⽰写析构，例如在我们用两个栈来实现一个队列中

  // 两个Stack实现队列
  class MyQueue
  { 
  public://编译器默认⽣成MyQueue的析构函数调⽤了Stack的析构，释放的Stack内部的资源//显⽰写析构，也会⾃动调⽤Stack的析构/*~MyQueue(){}*/
  private:Stack pushst;Stack popst;
  }
  

• 如果类中有资源申请时，⼀定要⾃⼰写析构，否则会造成资源泄漏，如Stack。

4. 拷贝构造函数

通俗来讲，拷贝构造函数就是用一个存在的对象来进行初始化另一个对象，如

class Date
{
public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}//......
private:int _year;int _month;int _day;
}
int main()
{Date d1(2025, 2, 10);//我们用d1来初始化d2Date d2(d1);return 0;
}

如果⼀个构造函数的第⼀个参数是⾃⾝类类型的引⽤，且任何额外的参数都有默认值，则此构造函数也叫做拷⻉构造函数，也就是说拷⻉构造是⼀个特殊的构造函数。

class Date
{
public://全缺省的默认构造函数Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}//拷贝构造函数Date(const Date& d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}
private:int _year;int _month;int _day;
}

需要注意的是：

• 拷⻉构造函数的第⼀个参数必须是类类型对象的引⽤，使⽤传值⽅式编译器直接报错，因为语法逻辑上会引发⽆穷递归调⽤。 拷⻉构造函数也可以多个参数，但是第⼀个参数必须是类类型对象的引⽤，后⾯的参数必须有缺省值。

  // 编译报错：error C2652: “Date”: ⾮法的复制构造函数: 第⼀个参数不应是“Date”
  //Date(Date d)
  

C++规定⾃定义类型对象进⾏拷⻉⾏为必须调⽤拷⻉构造，所以这⾥⾃定义类型传值传参和传值返回都会调⽤拷⻉构造完成。因此当我们直接用Date(Date d)时传的参数要先通过拷贝构造函数来生成d，因此会陷入无限递归，所以我们必须使用对象的引用来传参。

若未显式定义拷⻉构造，编译器会⽣成⾃动⽣成拷⻉构造函数。⾃动⽣成的拷⻉构造对内置类型成员变量会完成浅拷⻉(也叫值拷贝)，对⾃定义类型成员变量会调⽤他的拷⻉构造。下面我们来了解一下什么是深浅拷贝：

• 浅拷贝：一个字节一个字节的拷贝。此时对于一些成员变量有指向的资源时会发生错误。像下面图中所示，当我们用s1来对s2进行初始化，那么s2中的指针_a与s1中的_a指向同一块空间，这样当我们对其中一个对象进行操作时另外一个对象也会被影响，同时当对象离开作用域被析构函数释放资源时会对同一片空间释放两次，导致程序崩溃。这时我们就需要深拷贝。

• 深拷贝：所谓的深拷贝也就是当我们在拷贝一些指向的有资源的成员变量时对其指向的资源也进行拷贝。

像Date这样的类成员变量全是内置类型且没有指向什么资源，编译器⾃动⽣成的拷⻉构造就可以完成需要的拷⻉，所以不需要我们显⽰实现拷⻉构造。像Stack这样的类，虽然也都是内置类型，但是_a指向了资源，编译器⾃动⽣成的拷⻉构造完成的浅拷⻉不符合我们的需求，所以需要我们⾃⼰实现深拷⻉(对指向的资源也进⾏拷⻉)。像MyQueue这样的类型内部主要是⾃定义类型Stack成员，编译器⾃动⽣成的拷⻉构造会调⽤Stack的拷⻉构造，也不需要我们显⽰实现MyQueue的拷⻉构造。

小技巧：如果⼀个类显⽰实现了析构并释放资源，那么他就需要显⽰写拷⻉构造，否则就不需要。

传值返回会产⽣⼀个临时对象调⽤拷⻉构造，传值引⽤返回，返回的是返回对象的别名(引⽤)，没有产⽣拷⻉。但是如果返回对象是⼀个当前函数局部域的局部对象，函数结束就销毁了，那么使⽤引⽤返回是有问题的，这时的引⽤相当于⼀个野引⽤，类似⼀个野指针⼀样。传引⽤返回可以减少拷⻉，但是⼀定要确保返回对象，在当前函数结束后还在，才能⽤引⽤返回。

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{ 
public://全缺省的默认构造函数Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}//拷贝构造函数Date(const Date& d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;} //普通的构造函数Date(Date* d){_year = d->_year;_month = d->_month;_day = d->_day;} void Print(){cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};void Func1(Date d)
{cout << &d << endl;d.Print();
} // Date Func2()
Date& Func2()
{Date tmp(2024, 7, 5);tmp.Print();return tmp;
} int main()
{Date d1(2024, 7, 5);// C++规定⾃定义类型对象进⾏拷⻉⾏为必须调⽤拷⻉构造，所以这⾥传值传参要调⽤拷⻉构造// 所以这⾥的d1传值传参给d要调⽤拷⻉构造完成拷⻉，传引⽤传参可以较少这⾥的拷⻉Func1(d1);cout << &d1 << endl;// 这⾥可以完成拷⻉，但是不是拷⻉构造，只是⼀个普通的构造Date d2(&d1);d1.Print();d2.Print();//这样写才是拷⻉构造，通过同类型的对象初始化构造，⽽不是指针Date d3(d1);d2.Print();// 也可以这样写，这⾥也是拷⻉构造Date d4 = d1;d2.Print();// Func2返回了⼀个局部对象tmp的引⽤作为返回值// Func2函数结束，tmp对象就销毁了，相当于了⼀个野引⽤Date ret = Func2();ret.Print();return 0;
}

对象拷⻉时的编译器优化：

• 现代编译器会为了尽可能提⾼程序的效率，在不影响正确性的情况下会尽可能减少⼀些传参和传返回值的过程中可以省略的拷⻉。
• 如何优化C++标准并没有严格规定，各个编译器会根据情况⾃⾏处理。当前主流的相对新⼀点的编译器对于连续⼀个表达式步骤中的连续拷⻉会进⾏合并优化，有些更新更"激进"的编译器还会进⾏跨⾏跨表达式的合并优化

5. 赋值重载函数

在认识赋值重载函数之前我们要先来了解一下C++中的运算符重载。

5.1 运算符重载

当运算符被⽤于类类型的对象时，C++语⾔允许我们通过运算符重载的形式指定新的含义。C++规定类类型对象使⽤运算符时，必须转换成调⽤对应运算符重载，若没有对应的运算符重载，则会编译报错。

运算符重载是具有特殊名字的函数，他的名字是由operator和后⾯要定义的运算符共同构成。和其他函数⼀样，它也具有其返回类型和参数列表以及函数体，例如bool operator==(const Date& d1, const Date& d2); 。重载运算符函数的参数个数和该运算符作⽤的运算对象数量⼀样多。⼀元运算符有⼀个参数，⼆元运算符有两个参数，⼆元运算符的左侧运算对象传给第⼀个参数，右侧运算对象传给第⼆个参数。

重载运算符时，函数必须有一个类类型的参数，不能通过运算符重载改变内置类型对象的含义，如

#include<iostream>
using namespace std;
// 编译报错：“operator+”必须⾄少有⼀个类类型的形参
int operator+(int x, int y)
{return x - y;
}

运算符在全局重载会面临面临对象访问私有成员变量的问题，有几种办法可以解决：

• Date提供getxxx函数（在java中很常见）
• 友元函数
• 重载为成员函数

如果⼀个重载运算符函数是成员函数，则它的第⼀个运算对象默认传给隐式的this指针，因此运算符重载作为成员函数时，参数⽐运算对象少⼀个。

• 运算符重载以后，其优先级和结合性与对应的内置类型运算符保持⼀致。

• 不能通过连接语法中没有的符号来创建新的操作符：⽐如operator@。

• .* :: sizeof ?: . 注意以上5个运算符不能重载。

  对于.*运算符，下面简单介绍一下用途，它是一个对象通过调用成员函数指针时使用的

  class A
  { 
  public:void func(){cout << "A::func()" << endl;}
  };
  //在typedef函数指针和数组指针时不能写成typedef void(A::*)() PF，要嵌套定义。
  typedef void(A::*PF)(); //成员函数指针类型int main()
  {// C++规定成员函数要加&才能取到函数指针PF pf = &A::func;A obj;//定义ob类对象temp// 对象调⽤成员函数指针时，使⽤.*运算符(obj.*pf)();return 0;
  }
  

  

• ⼀个类需要重载哪些运算符，是看哪些运算符重载后有意义，⽐如Date类重载operator-就有意义，但是重载operator+就没有意义。

• 重载++运算符时，有前置++和后置++，运算符重载函数名都是operator++，⽆法很好的区分。C++规定，后置++重载时，增加⼀个int形参，跟前置++构成函数重载，⽅便区分。

  class Date
  {
  public:// ...Date& operator++(){cout << "前置++" << endl;// ...return *this;} // 为了区分，构成重载，给后置++，强⾏增加了⼀个int形参// 这⾥不需要写形参名，因为接收值是多少不重要，也不需要⽤// 这个参数仅仅是为了跟前置++构成重载区分Date operator++(int){Date tmp;cout << "后置++" << endl;//...return tmp;}
  private:int _year;int _month;int _day;
  }
  

• 重载<<和>>时，需要重载为全局函数，因为重载为成员函数，this指针默认抢占了第⼀个形参位置，第⼀个形参位置是左侧运算对象，调⽤时就变成了 对象<<cout，不符合使⽤习惯和可读性。重载为全局函数把ostream/istream放到第⼀个形参位置就可以了，第⼆个形参位置当类类型对象。那么既然重载为全局函数那么就不能访问到类的私有成员变量，这时我们可以通过友元（下面会有详细讲解）来解决。

  class Date
  {// 友元函数声明friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);//...
  };
  ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
  {//...
  }
  istream& operator>>(istream& in, Date& d)
  {//...
  }
  

运算符重载函数我们可以显示调用，如d1.operator==(d2); ，也可以直接写成d1 == d2; ，编译器会自动转换成d1.operator==(d2);。

5.2 赋值运算符重载

赋值运算符重载也就是赋值重载函数是⼀个默认成员函数，⽤于完成两个已经存在的对象直接的拷⻉赋值，这⾥要注意跟拷⻉构造区分：

拷⻉构造函数 ：⽤于⼀个对象拷⻉初始化给另⼀个要创建的对象。

赋值重载函数 ：⽤于完成两个已经存在的对象直接的拷⻉赋值。

赋值重载函数的特点：

• 赋值重载函数是⼀个运算符重载函数，规定必须重载为成员函数。赋值运算重载的参数建议写成const 当前类类型引⽤，否则会传值传参会有拷⻉。

• 赋值重载函数有返回值，且建议写成当前类类型引⽤，引⽤返回可以提⾼效率，有返回值⽬的是为了⽀持连续赋值场景。

• 没有显式实现时，编译器会⾃动⽣成⼀个默认赋值运算符重载，默认赋值运算符重载⾏为跟默认拷⻉构造函数类似，对内置类型成员变量会完成浅拷⻉(⼀个字节⼀个字节的拷⻉)，对⾃定义类型成员变量会调⽤他的赋值重载函数。(这里需要注意，析构、拷贝构造、赋值重载若是有一个需要显示写那么全都要显示写，否在都不用)

class Date
{ 
public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;} Date(const Date& d){cout << " Date(const Date& d)" << endl;_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;} // 传引⽤返回减少拷⻉// d1 = d2;Date& operator=(const Date& d){// 不要检查⾃⼰给⾃⼰赋值的情况if (this != &d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;} // d1 = d2表达式的返回对象应该为d1，也就是*thisreturn *this;}	 void Print(){cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d1(2024, 7, 5);Date d2(d1);Date d3(2024, 7, 6);d1 = d3;// 需要注意这⾥是拷⻉构造，不是赋值重载// 请牢牢记住赋值重载完成两个已经存在的对象直接的拷⻉赋值// ⽽拷⻉构造⽤于⼀个对象拷⻉初始化给另⼀个要创建的对象Date d4 = d1;return 0;
}

6. 取地址运算符重载

取地址运算符重载分为普通取地址运算符重载和const取地址运算符重载，⼀般这两个函数编译器⾃动⽣成的就可以够我们⽤了，不需要去显⽰实现。除⾮⼀些很特殊的场景，⽐如我们不想让别⼈取到当前类对象的地址，就可以⾃⼰实现⼀份，胡乱返回⼀个地址。

class Date
{ 
public :Date* operator&(){return this;// return nullptr;} const Date* operator&() const{return this;// return nullptr;}
private :int _year ; // 年int _month ; // ⽉int _day ; // ⽇
}

对于const修饰的成员函数我们称之为const成员函数，const修饰成员函数放到成员函数参数列表的后⾯。const实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进⾏修改。const 修饰Date类的Print成员函数，Print隐含的this指针由 Date* const this 变为 const Date* const this。const放在函数前则是修饰的函数的返回值。

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{ 
public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;} // void Print(const Date* const this) constvoid Print() const{cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{// 这⾥⾮const对象也可以调⽤const成员函数是⼀种权限的缩⼩Date d1(2024, 7, 5);d1.Print();const Date d2(2024, 8, 5);d2.Print();return 0;
}

7. 类型转换

上面我们讲解了类的六个默认成员函数，接下来我们再来讲解一些关于类的其他的小知识点。

首先就是类型转换，类是我们自定义类型，所以不可避免的会存在类型转换的问题。

• C++⽀持内置类型隐式类型转换为类类型对象，需要有相关内置类型为参数的构造函数。
• 构造函数前⾯加explicit关键字就不再⽀持隐式类型转换。
• 类类型的对象之间也可以隐式转换，需要相应的构造函数⽀持。

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{ 
public:// 构造函数explicit就不再⽀持隐式类型转换// explicit A(int a1)A(int a1):_a1(a1){}//explicit A(int a1, int a2)A(int a1, int a2):_a1(a1), _a2(a2){}void Print(){cout << _a1 << " " << _a2 << endl;}int Get() const{return _a1 + _a2;}
private:int _a1 = 1;int _a2 = 2;
};class B
{ 
public:B(const A& a):_b(a.Get()){}
private:int _b = 0;
};
int main()
{// 1构造⼀个A的临时对象，再⽤这个临时对象拷⻉构造aa1// 编译器遇到连续构造+拷⻉构造->优化为直接构造A aa1 = 1;aa1.Print();const A& aa2 = 1;// C++11之后才⽀持多参数转化A aa3 = { 2,2 };// aa3隐式类型转换为b对象// 原理跟上⾯类似B b = aa3;const B& rb = aa3;return 0;
}

8. static成员

• ⽤static修饰的成员变量，称之为静态成员变量，静态成员变量⼀定要在类外进⾏初始化。静态成员变量为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象，不存在对象中，存放在静态区。

• ⽤static修饰的成员函数，称之为静态成员函数，静态成员函数没有this指针。静态成员函数中可以访问其他的静态成员，但是不能访问⾮静态的，因为没有this指针。

⾮静态的成员函数，可以访问任意的静态成员变量和静态成员函数。突破类域就可以访问静态成员，可以通过类名::静态成员 或者 对象.静态成员 来访问静态成员变量和静态成员函数。静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制。

静态成员变量不能在声明位置给缺省值初始化，因为缺省值是给构造函数初始化列表的，静态成员变量不属于某个对象，不⾛构造函数初始化列表。所以静态成员变量一定要在类外进行初始化。

// 实现⼀个类，计算程序中创建出了多少个类对象？
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{ 
public:A(){++_scount;} A(const A& t){	++_scount;} ~A(){--_scount;} static int GetACount(){return _scount;}
private:// 类⾥⾯声明static int _scount;
};
// 类外⾯初始化
int A::_scount = 0;
int main()
{cout << A::GetACount() << endl;A a1, a2;A a3(a1);cout << A::GetACount() << endl;cout << a1.GetACount() << endl;// 编译报错：error C2248: “A::_scount”: ⽆法访问 private 成员(在“A”类中声明)// cout << A::_scount << endl;return 0;
}

9. 友元

在上面我们提到了在对类的流插入和流提取两个运算符进行重载时需要在全局定义，那么在访问类的成员变量时会受到访问限定符的限制，这时就需要用到友元。下面我们来介绍一下什么是友元：

从上面我们可以知道，友元提供了⼀种突破类访问限定符封装的⽅式，友元分为：友元函数和友元类，在函数声明或者类声明的前⾯加friend关键字，并且把友元声明放到⼀个类的⾥⾯，这样就构成了友元。如下所示：

//友元函数
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{// 友元声明friend void func(const A& aa);
private:int _a = 1;
};
void func(const A& aa)
{cout << aa._a << endl;
} 
int main()
{A aa;func(aa);return 0;
}

//友元类
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{// 友元声明friend class B;
private:int _a = 1;
};
class B
{ 
public:void func(const A& aa){cout << aa._a << endl;cout << _b << endl;}
private:int _b = 3;
};
int main()
{A aa;B bb;bb.func(aa);return 0;
}

在使用友元时，我们需要注意几个点：

• 外部友元函数可访问类的私有和保护成员，友元函数仅仅是⼀种声明，他不是类的成员函数。
• 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。
• 友元类中的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私有和保护成员。
• 友元类的关系是单向的，不具有交换性，⽐如A类是B类的友元，但是B类不是A类的友元。
• 友元类关系不能传递，如果A是B的友元， B是C的友元，但是A不是C的友元。
• 友元虽然有时提供了便利，但是友元会增加耦合度，破坏了封装，所以友元不宜多⽤。

10. 内部类

如果⼀个类定义在另⼀个类的内部，这个在内部定义的类就叫做内部类。内部类是⼀个独⽴的类，跟定义在全局相⽐，他只是受外部类类域限制和访问限定符限制，所以外部类定义的对象中不包含内部类。

内部类默认是外部类的友元类。

内部类本质也是⼀种封装，当A类跟B类紧密关联，A类实现出来主要就是给B类使⽤，那么可以考虑把A类设计为B的内部类，如果放到private/protected位置，那么A类就是B类的专属内部类，其他地⽅都⽤不了。

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
private:static int _k;int _h = 1;
public:class B // B默认就是A的友元{ public:void func(const A& a){cout << _k << endl; cout << a._h << endl; }};
};
int A::_k = 1;
int main()
{cout << sizeof(A) << endl;A::B b;A aa;b.func(aa);return 0;
}

11. 匿名对象

⽤ 类型(实参) 定义出来的对象叫做匿名对象，相⽐之前我们定义的 类型 对象名(实参) 定义出来的叫有名对象。匿名对象⽣命周期只在当前⼀⾏，⼀般临时定义⼀个对象当前⽤⼀下即可，就可以定义匿名对象。

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;// 不能如下这么定义对象，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(1);// 匿名对象在这样场景下就很好⽤Solution().Sum_Solution(10);return 0;
}

尾声

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