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一、深入学… 前言 作者小蜗牛向前冲 名言我可以接受失败但我不能接受放弃 如果觉的博主的文章还不错的话还请点赞收藏关注支持博主。如果发现有问题的地方欢迎❀大家在评论区指正。 目录
一、深入学习构造函数
1 构造函数赋值体
2 初始化列表
3 使用初始化列表的三种情形
4 explicit关键字
二、static成员
1 定义
2 特性
三.、友元
1、友元函数 2、友元类
四、内部类 五、匿名对象
六、拷贝对象时的一些编译器优化 本期学习内容深入学习构造函数重点学习Static成员了解什么是友元内部类匿名对象清楚拷贝对象时编译器会做那些优化
一、深入学习构造函数
1 构造函数赋值体
我们对一个类创建对象的时候编译器会通过调用构造函数给对象中每个成员变量一个合适的初始值虽然在调用构造函数后对象中已经有了一个初始值但是我们不能将这称之为对对象成员的初始化只能将其称之为赋初始值这是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。 那么在类中到底怎么进行初始化呢这就不得不提我们的初始化列表。
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;
}
这里我们知道什么是初始化列表但是在到底有什么用了下面我们将细节讨论一下要用初始化列表的3种情况。
3 使用初始化列表的三种情形 cosnt修饰的成员变量
对于cosnt修饰的变量只能初始化一次而且在定义的时候必须初始化。 这里我在类A中写了构造函数但是没有写初始化列表编译器就报错了说我们没有对_a进行初始化这也就说明构造函数(没有初始化列表)只能是是赋值能不能说是初始化。
引用成员变量
对于引用的成员变量也在定义的时候要进行初始化而仅仅简单的默认构造不能满足这个要求所以就必须使用初始化列表来进行初始化。
自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)
在思考下面代码前我们来理解一下什么是默认构造 1 全缺省的构造函数 2 无参数的默认构造 3 我们没写编译器生成的 这里我们用下面代码来说明
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
};
在类B中我定义了自定义类型A那要对自定义类型A初始化就要调用A的默认构造但是我们发现A类中并没有默认构造(析构函数是半缺省的析构函数)所以我们必须要用初始化列表对A进行初始化否则会报错。
在知道上面这种情况必须使用初始化列表下面我们在来看一段代码
class A
{
public:A(int a):_a1(a),_a2(_a1){}void Print() {cout_a1 _a2endl;}
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
这里会出现上面结果呢? 这里我们发现_a被初始化为了1但是_b确是随机值这是为什么呢?
首先我们要明白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。
其次,我们上面在声明的时候是先声明_a2在声明_a1,而在初始化也要先初始化_a2,这里我们是用_a1初始化_a2的但此时_a1是没有进行初始化自然是随机值所以导致初始化后的_a2也是随机值在初始化_a1的时候我们是传了一个1过去所以_a1被初始化为1。
总结 三种情况必须用初始化列表所以我们在定义的类的时候最好写是初始化列表一个类最好提供默认构造最好是全缺省。如果在声明的时候写了缺省值和初始化列表初始列表优先起作用。当没有初始化列表的时候对于内置类型有缺省值用缺省值没有就用随机值初始化而自定义类型就要调用默认构造函数没有就会报错。 4 explicit关键字
构造函数不仅可以构造与初始化对象对于单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。而关键字explicit具有禁止类型转换的作用。 单参数的构造
为了更好的理解下面我们继续来看一下代码 Date d1(2023);//隐式类型的转换Date d2 2023;const Date d3 2023; 其中我们知道d1会调用他的构造函数进行初始化但是d2这是怎么回事呢
还能这样的吗
看到这里我们很容易联想到拷贝构造的二种形式 //这里是拷贝构造的二种形势Date d4(d1);Date d5 d1;
但是这里我们要区分好其实d2就是一个直接构造得来的这里发生隐式类型的转换(先将2023转换为日期类然后在进行拷贝构造)但这里编译器会进行优化为直接构造。而d3也是类似形成的。
如果我们不想发生隐式类型的转换就可以在构造函数的前面加上关键字explicit
多参数的构造c11支持
int main()
{Date d1 { 2022, 10, 12 };// 等价于Date d2(2022, 10, 12 );const Date d3 { 2022, 10, 12 };return 0;
}
但我们的构造函数有多个参数的时候也可以写成d1上面的形式发生隐式类型的转换。
如果我们不想发生隐私类型的转换同样可以加上explicit。
explicit Date(int year, int month, int day)//不发生隐式类型的转换
{}
二、static成员
1 定义
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
class A
{//静态成员函数static int Geta(){}
private://静态成员变量static int _a;
};
//静态成员变量的初始化
int A:: _a 1;
2 特性
那我们为什么要定义静态的成员变量和成员函数呢?
其实就是因为静态的成员变量和成员函数会有他自己的特点 1. 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。 这也就说明他不需要多次的创建减少了不必要的消耗。 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 应用场景要求类对象只能在栈上面
// 要求类对象只能在栈上面
class A
{
public:static A GetObj(int a 0){A aa(a);return aa;}private:A(int a 0):_a(a){}private:int _a;
};int main()
{A aa3 A::GetObj(10);return 0;
}
三.、友元
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。
简单的说友元是为了解决类的私有变量在类外不能访问的问题。
1、友元函数 这里我们可以想到我们在实现日期类对于和的重载的时候就用到了友元当时尝试去重载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。 // 友元声明类的任意位置friend ostream operator(ostream out, const Date d);friend istream operator(istream in, Date d); 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。 2、友元类
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;
};
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C是B的友元 B是A的友元则不能说明C时A的友元。 友元关系不能继承。
四、内部类 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。 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 也就是当B是A的内部类B可以通过A的对象访问A的成员而反过来就不可以。 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。这里也就是说求外部类的大小时候不包含内部类的大小 class MyA
{
private:static int k;int h;
public:class MyB // B天生就是A的友元{public:void foo(const MyA a){cout k endl;//OKcout a.h endl;//OK}};
};
int MyA::k 1;
int main()
{MyA::MyB b;b.foo(MyA());return 0;
}五、匿名对象 C中的匿名对象是指在创建对象时没有将其赋值给任何变量也没有使用任何名称引用它的对象。这种对象通常只在单个语句中使用并且在该语句执行完成后被销毁。因为它们没有名称所以它们只能通过创建它们的表达式来访问。例如在以下代码中
class A
{
public:A(int a 0):_a(a){cout A(int a) endl;}~A(){cout ~A() endl;}
private:int _a;
};int main()
{// 有名对象A aa0;A aa1(1);A aa2 2;// 匿名对象 --声明周期当前这一行A();A(3);
}
这里我们要注意匿名对象的声明周期就在当前行如果出来当前行就要被销毁。
那匿名对象有什么用吗 总的来是就二点 1 可以触发编译器的优化(下面会分析) 2 让代码看起来根据合理 A f2(){//A aa(11);//return aa(11);//用匿名对象触发优化return A(11);}
class Solution {
public:int Sum_Solution(int n) {//...return n;}
};int main()
{//Solution so;//so.Sum_Solution(10);//用匿名对象写起来更加舒服Solution().Sum_Solution(10);return 0;
}六、拷贝对象时的一些编译器优化
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。
下面代码的类A假设已经定义好了
场景1
int main()
{// 优化场景1A aa1 1; // A tmp(1) A aa1(tmp) - 优化 A aa1(1)return 0;
} 场景1本应该先发生对1进行隐式类型转换在进行拷贝构造但是编译器直接优化为拷贝构造因为隐式类型的提升也是要消耗资料的。
但是我们要注意下面怎么写就不能进行优化了。
int main()
{// 优化场景1A aa1;aa1 10;return 0;
} 场景2
void f1(A aa)
{}A f2()
{A aa;return aa;
}A f3()
{/*A aa(10);return aa;*/return A(10);
}int main()
{f1(A(1)); // 构造 拷贝构造 - 优化 构造f1(1); // 构造 拷贝构造 - 优化 构造f2(); // 构造拷贝构造A ret f2(); // 构造拷贝构造拷贝构造 -优化 构造拷贝构造A ret f3(); // 构造拷贝构造拷贝构造 - 优化 - 构造return 0;
}
