C++类和对象（6）

news/2024/11/29 6:33:36/

类和对象

  • 1.在谈构造函数
    • 1.1. 构造函数体赋值
    • 1.2. 初始化列表
    • 1.3. explicit关键字
  • 2. static成员
    • 2.1. 概念
    • 2.2. 特性
  • 3.友元函数
    • 3.2.友元类
  • 4. 内部类
  • 5.匿名对象
  • 6.拷贝对象时的一些编译器优化
  • 7.再次理解类和对象

1.在谈构造函数

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)//构造函数{_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，但是不能将其称为对对象中成员变量初始化，构造函数体中的语句只能将其称为赋初值，而不能作为初始化。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)//初始化列表:_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. 类中包含一下成员，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
  • 自定义类型成员类型（且该类没有默认构造函数时）
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
};
  1. 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);
}
  1. 成员变量在类中的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 right

1.3. explicit关键字

构造函数不仅可以构造与初始化对象，对于当个参数或者除第一个参数无默认值，其余均有默认值的构造函数，还具有类型转换的作用。

// 单参数的构造函数
class A
{
public:explicit A(int a):_a1(a){cout << "A(int a)" << endl;}//explicit A(int a1, int a2)A(int a1, int a2):_a1(a1), _a2(a2){}A(const A& aa):_a1(aa._a1){cout << "A(const A& aa)" << endl;}private:int _a2;int _a1;
};int main()
{// 单参数构造函数 C++98A aa1(1);  // 构造函数//A aa2 = 1; // 隐式类型转换   构造+拷贝+优化->构造//const A& ref = 10;// 多参数构造函数 C++11A aa2(1, 1);A aa3 = { 2, 2 };const A &ref = { 2, 2 };int i = 1;double d = i; // 隐式类型转换return 0;
}

class Date
{
public:// 1. 单参构造函数，没有使用explicit修饰，具有类型转换作用
// explicit修饰构造函数，禁止类型转换---explicit去掉之后，代码可以通过编译explicit Date(int year)//Date(int year):_year(year){}/*// 2. 虽然有多个参数，但是创建对象时后两个参数可以不传递，没有使用explicit修饰，具有类型转换作用// explicit修饰构造函数，禁止类型转换explicit Date(int year, int month = 1, int day = 1): _year(year), _month(month), _day(day){}*/Date& operator=(const Date& d){if (this != &d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}return *this;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
void Test()
{Date d1(2022);// 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2023构造一个无名对象，最后用无名对象给d1对象进行赋值d1 = 2023;// 将1屏蔽掉，2放开时则编译失败，因为explicit修饰构造函数，禁止了单参构造函数类型转//换的作用
}int main()
{Test();return 0;
}

在这里插入图片描述

上述代码可读性不是很好，用explicit修饰构造函数，将会禁止构造函数的隐式转换。

2. 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。

面试题：实现一个类，计算程序中创建出了多少个类对象。

【方法1】

//方法1：全局变量统计
int count = 0;
using  std::cout;
using std::endl;
class Date
{
public:Date(int year=0):_year(year){++count;}Date(const Date& d):_year(d._year){++count;}private:int _year;
};int main()
{Date d1;Date d2(2023);Date d3 = d1;cout << count << endl;return 0;
}

定义全局变量的不足之处：

  1. 全局变量，容易造成变量命名的污染，命名重复
  2. 不安全，除了构造和拷贝构造函数调用的时候改变count的值，在其它地方也可以改变count的值，造成结果不准确。

【方法2】

//方法2：static成员变量进行统计
class Date
{
public:Date(int year = 0):_year(year){++_count;}Date(const Date& d):_year(d._year){++_count;}static int GetCount(){return _count;}private:int _year;static int _count;
};
int Date::_count = 0;int main()
{Date d1;Date d2(2023);Date d3 = d1;cout << Date::GetCount() << endl;return 0;
}

用static的成员变量的注意点：

  1. 初始化要在全局中
  2. 为了解决类外无法访问私有的成员变量，要实现函数来得到_count的值
  3. 为了避免得到_count的值，还要定义一个类，将函数设置成static类型，类外就可以通过类名直接访问该函数。

2.2. 特性

  1. 静态成员为所以类对象所共享，不属于某个具体的对象，存放在静态区
  2. 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
  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. 静态成员也是类的成员，受public、protected、private访问限定符的限制

3.友元函数

问题：现在尝试去重载operator<<，然后发现没办法将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。所以要将operator<<重载成全局函数。但又会导致类外没办法访问成员，此时就需要友元来解决。operator>>同理。

class Date
{
public:Date(int year, int month, int day): _year(year), _month(month), _day(day){}// d1 << cout; -> d1.operator<<(&d1, cout); 不符合常规调用
// 因为成员函数第一个参数一定是隐藏的this，所以d1必须放在<<的左侧ostream& operator<<(ostream& _cout){_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;return _cout;}
private:int _year;int _month;int _day;
};

友元函数可以直接访问类的成员，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，声明的时候加上friend关键字。

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;
}

【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

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，都可以访问另一类中的非共有成员。

  • 友元关系是单向的，不具有交换性
    比如上述Time类和Date，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C是B的友元，B是A的友元，则不能说明C是A的友元
  • 友元关系不能继承
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;
};

4. 内部类

概念：如果一个类定义在另一类的内部，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。

注意：内部类就是外部类的友元类，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 // B天生就是A的友元{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;
}

5.匿名对象

在这里插入图片描述

6.拷贝对象时的一些编译器优化

在这里插入图片描述
在传参和传返回值的过程中，一般编译器会做一些优化，减少对象的拷贝，这个在一些场景下还是非常有用的。


class A
{
public:A(int a=0):_a(a){cout << "A(int a=0)" << endl;}A(const A& aa):_a(aa._a){cout << "A(const A& aa)" << endl;}A& operator=(const A& aa){cout << "A& operator=(const A& aa)" << endl;if (this != &aa){_a = aa._a;}return *this;}~A(){cout << "~A()" << endl;}private:int _a;
};void f1(A aa)
{}void f2(const A& aa)
{}A f2()
{A aa;return aa;
}int main()
{// 传值传参A aa1;f1(aa1);cout <<"-------------------"<< endl;//传引用传参A aa2;f2(aa2);cout << "-------------------" << endl;// 隐式类型，连续构造+拷贝构造->优化为直接构造f1(1);cout << "-------------------" << endl;// 一个表达式中，连续拷贝构造+拷贝构造->优化一个拷贝构造A aa3 = f2();cout << "-------------------" << endl;// 一个表达式中，连续拷贝构造+赋值重载->无法优化aa1 = f2();cout << endl;cout << "-------------------" << endl;return 0;
}

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

7.再次理解类和对象

类是对某一类实体(对象)来进行描述的，描述该对象具有那些属性，那些方法，描述完成后就形成了一种新的自定义类型，才用该自定义类型就可以实例化具体的对象。


http://www.ppmy.cn/news/64864.html

相关文章

在Linux系统中搭建Docker环境

在Linux系统中搭建Docker环境

搭建Docker环境 文章目录 搭建Docker环境Ubuntu版本安装DockerCentos版本安装Docker配置镜像加速 Ubuntu版本安装Docker 按照以下步骤在 Ubuntu 上安装 Docker&#xff1a; 卸载旧版本的 Docker&#xff08;如果有&#xff09;&#xff1a; sudo apt-get remove docker docker…
阅读更多...
云开发谁是卧底线下小游戏发牌助手微信小程序源码

云开发谁是卧底线下小游戏发牌助手微信小程序源码

源码下载&#xff1a;https://download.csdn.net/download/m0_66047725/87614365 云开发谁是卧底线下小游戏源码&#xff0c;发牌助手微信小程序源码。 “谁是卧底OL”是一个非常有趣&#xff0c;风靡全国的比拼语言表述能力、知识面与想象力的游戏。 谁是卧底OL是一款由开发…
阅读更多...
记录--Vue3+TS(uniapp)手撸一个聊天页面

记录--Vue3+TS(uniapp)手撸一个聊天页面

这里给大家分享我在网上总结出来的一些知识&#xff0c;希望对大家有所帮助 Vue3TS(uniapp)手撸一个聊天页面 前言 最近在自己的小程序中做了一个智能客服&#xff0c;API使用的是云厂商的API&#xff0c;然后聊天页面...嗯&#xff0c;找了一下关于UniApp(vite/ts)版本的好像不…
阅读更多...
CE游戏特例说明

CE游戏特例说明

1.CE修改游戏特例说明 模拟器游戏不能直接修改游戏的程序代码&#xff08;即不能直接使用代码注入的手段修改code段代码&#xff09;&#xff0c;因为游戏并非使用平台语言所写&#xff0c;只有模拟器是使用平台语言写的&#xff0c;即壳是汇编写的&#xff0c;壳用来翻译跨平台…
阅读更多...
数据结构入门-顺序表链表

数据结构入门-顺序表链表

线性表 线性表&#xff08;linear list&#xff09;是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。线性表是一种实际中广泛使用多个数据结构&#xff0c;常见的线性表&#xff1a;顺序表、链表、栈、队列、字符串... 线性表在逻辑上是线性结构&#xff0c;也就说是连续的一条直线。…
阅读更多...
学习Maven Web 应用

学习Maven Web 应用

Maven Web 应用 本章节我们将学习如何使用版本控制系统 Maven 来管理一个基于 web 的项目&#xff0c;如何创建、构建、部署已经运行一个 web 应用。 创建 Web 应用 我们可以使用 maven-archetype-webapp 插件来创建一个简单的 Java web 应用。 打开命令控制台&#xff0c;…
阅读更多...
p72 内网安全-域横向 CSMSF 联动及应急响应初识

p72 内网安全-域横向 CSMSF 联动及应急响应初识

数据来源 演示案例 MSF&CobaltStrike 联动 ShellWEB 攻击应急响应朔源-后门,日志WIN 系统攻击应急响应朔源-后门,日志,流量临时给大家看看学的好的怎么干对应 CTF 比赛 案例1 - MSF&CobaltStrike联动Shell CS下载与安装&#xff1a;cobaltstrike的安装与基础使用_co…
阅读更多...
Java代码重构学习笔记-简化条件表达式

Java代码重构学习笔记-简化条件表达式

Decompose Conditional (分解条件表达式) 它的主要目的是将复杂的条件语句分解为多个简单的条件语句&#xff0c;从而提高代码的可读性和可维护性。 举个例子&#xff0c;假设有一个计费系统&#xff0c;其中包含一个 calculateFee 方法&#xff0c;负责根据用户的账单信息计…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023