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news 2026/4/6 3:12:08
金山区做网站公司,app关键词推广,余姚做网站设计的公司,深圳宝安区有什么好玩的地方目录 1. 再谈构造函数 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 3.1 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. 再次理解封装 如果大家对C的学习感兴趣，欢迎来…

目录

1. 再谈构造函数

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

3.1 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. 再次理解封装

如果大家对C++的学习感兴趣，欢迎来观摩下本人的总结专栏：

C++语法专栏：

https://blog.csdn.net/2302_79440910/category_13027387.html

数据结构专栏：

https://blog.csdn.net/2302_79440910/category_13026083.html

1. 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，但是不能将其称为对对象中成员变量 的初始化，构造函数体中的语句只能将其称为赋初值，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。

  那么真正的初始化是在哪里进行的呢？

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)【注意】: _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. 类中包含以下成员，必须放在初始化列表位置进行初始化：

①引用成员变量

②const成员变量

③自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)

3. 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，对于自定义类型成员变量， 一定会先使用初始化列表初始化。

4. 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

1.3 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。

下面展示一下这两种情况的类型转换：

class Celsius {
private:double temp;
public:// 默认构造函数Celsius() : temp(0.0) {}// 单参数构造函数 - 定义了从double到Celsius的隐式转换Celsius(double t) : temp(t) {}double getTemp() const { return temp; }
};int main() {Celsius c1 = 25.5;  // 隐式调用Celsius(25.5)Celsius c2;c2 = 30.0;          // 隐式调用Celsius(30.0)std::cout << c1.getTemp() << std::endl;  // 输出: 25.5std::cout << c2.getTemp() << std::endl;  // 输出: 30.0return 0;
}

  这里我们在复制25.5的时候，实际是编译器在背后调用了Celsius类的构造函数，构造了一个无名对象，最后用无名对象给c1对象进行赋值；

  如果是多参数的隐式类型转换，则需要借助{}了，看代码示例：

class Point {
public:Point(int x = 0, int y = 0) : x_(x), y_(y) {}
private:int x_, y_;
};int main() {Point p1{10, 20};  // 显式调用 (10, 20)Point p2{10};       // 调用 (10, 0)Point p3{};         // 调用 (0, 0)
}

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！

 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

  面试题：实现一个类，计算程序中创建出了多少个类对象：

代码实现：

class A2.2 特性 
{
public:A() { ++_scount; }A(const A& t) { ++_scount; }~A() { --_scount; }static int GetACount() { return _scount; }
private:static int _scount;
};
int A::_scount = 0;
void TestA()
{cout << A::GetACount() << endl;A a1, a2;A a3(a1);cout << A::GetACount() << endl;
}

  思路：在类中定义一个static成员变量，由于静态成员变量是作用于自己的类中，所以它是共享于该类的所有对象的，因此我们在构造函数中让它+1，这样，每当有此类的对象创建时，都会调用构造函数将_scount++，最后通过静态函数接口将它返回即可；

【问题】

1. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗？

  不可以，静态成员函数不能调用非静态成员函数，因为静态成员函数没有 this 指针，无法直接访问类的非静态成员

2. 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗？

  可以，非静态成员函数可以调用类的静态成员函数，因为非静态成员函数可以通过类名或对象访问静态成员函数

3. 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

3.1 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 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:

（1）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

（2）友元函数不能用const修饰

（3）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

（4）一个函数可以是多个类的友元函数

（5）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。

●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，在继承位置再给大家详细介绍。

代码样例：

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;
};

4. 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（不是外部类的成员），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。

特性：

1. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。但是内部类的访问权限由外部类的访问限定符（public、protected、private）控制：

具体来说：

  1. 如果内部类定义在外部类的公有部分（public），则外部类的对象可以在外部访问该内部类，但必须使用作用域解析运算符。
  2. 如果内部类定义在外部类的私有部分（private）或受保护部分（protected），则该内部类只能在定义它的外部类内部访问，外部无法直接访问。

代码演示：

class OuterClass {
private:// 私有内部类 - 只能在OuterClass内部访问class PrivateInnerClass {public:void display() {cout << "This is a private inner class" << endl;}};protected:// 保护内部类 - 只能在OuterClass及其派生类中访问class ProtectedInnerClass {public:void show() {cout << "This is a protected inner class" << endl;}};public:// 公有内部类 - 可以在任何地方访问class PublicInnerClass {public:void print() {cout << "This is a public inner class" << endl;}};// 外部类成员函数可以访问所有内部类void accessInnerClasses() {PrivateInnerClass priv;priv.display();ProtectedInnerClass prot;prot.show();PublicInnerClass pub;pub.print();}
};int main() {// 可以访问公有内部类OuterClass::PublicInnerClass pub;pub.print();// 错误：无法访问私有内部类// OuterClass::PrivateInnerClass priv;  // 编译错误// 错误：无法访问保护内部类// OuterClass::ProtectedInnerClass prot;  // 编译错误return 0;
}

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。

原因：静态成员本身就是属于类的，不依赖于对象的，所以想要访问静态成员就必须获得它的具体作用域，类外部通过类名：：或者对象.都可以做到这一点，而内部类嵌套在外部类里面，天然就有了外部类的作用域，因此可以直接访问外部类的static成员；

但非静态成员依赖于对象，如果想要访问非静态成员，必须通过外部类的对象来访问！

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

对于这样一个类：

class Solution {
public:int Sum_Solution(int n) {//...return n;}
};

要想定义出一个匿名对象，可以这样写：Solution()

// 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);

6.拷贝对象时的一些编译器优化

下面给出一段代码进行分析：

class A
{
public:A(int a = 0):_a(a){cout << "A(int a)" << 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){}A f2()
{A aa;return aa;
}
int main()
{// 传值传参A aa1;f1(aa1);cout << endl;// 传值返回f2();cout << endl;// 隐式类型，连续构造+拷贝构造->优化为直接构造f1(1);// 一个表达式中，连续构造+拷贝构造->优化为一个构造f1(A(2));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 aa2 = 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;return 0;
}

对于传值传参

A aa1;
f1(aa1);

拷贝构造

这里发生了拷贝构造，因为函数参数是按值传递的。编译器没有进行优化，因为需要创建一个新的参数对象。

对于传值返回

f2();

没有优化时：

  1. A aa; 调用构造函数
  2. 返回时调用拷贝构造函数创建临时对象
  3. 临时对象在函数结束时调用析构函数

优化：编译器会进行返回值优化(RVO)，直接在调用栈上构造返回值对象，避免创建临时对象和拷贝构造。

对于隐式类型转换

f1(1);

没有优化时：

  1. 1 隐式转换为 A 对象（调用构造函数）
  2. 传参时调用拷贝构造函数

优化：编译器会进行拷贝省略，直接构造 A 对象作为参数，避免临时对象和拷贝。

对于临时对象构造 -

f1(A(2));

没有优化时：

  1. A(2) 创建临时对象（调用构造函数）
  2. 传参时调用拷贝构造函数

优化：编译器会进行拷贝省略，直接在函数栈帧上构造参数对象，避免临时对象和拷贝。

对于返回值初始化

A aa2 = f2();

没有优化时：

  1. f2() 内部构造 aa
  2. 返回时拷贝构造临时对象
  3. aa2 通过拷贝构造从临时对象构造
  4. 临时对象析构

优化：编译器会进行命名返回值优化(NRVO)，编译器会在 main() 的栈帧中预留 aa2 的内存，并告诉 f2() 直接在这个位置构造对象，f2() 内部不再构造 aa，而是直接在 aa2 的位置构造。从而避免了所有拷贝和临时对象。

对于赋值操作

aa1 = f2();

没有优化时：

  1. f2() 内部构造 aa
  2. 返回时拷贝构造临时对象
  3. 调用赋值运算符 operator=
  4. 临时对象析构

优化：这种情况无法完全优化，因为涉及赋值操作。编译器可能优化掉返回时的拷贝构造，但赋值运算符调用无法避免。

7. 再次理解封装

  现实生活中的实体计算机并不认识，计算机只认识二进制格式的数据。如果想要让计算机认识现 实生活中的实体，用户必须通过某种面向对象的语言，对实体进行描述，然后通过编写程序，创 建对象后计算机才可以认识。比如想要让计算机认识洗衣机，就需要：

1. 用户先要对现实中洗衣机实体进行抽象---即在人为思想层面对洗衣机进行认识，洗衣机有什 么属性，有那些功能，即对洗衣机进行抽象认知的一个过程

2. 经过1之后，在人的头脑中已经对洗衣机有了一个清醒的认识，只不过此时计算机还不清 楚，想要让计算机识别人想象中的洗衣机，就需要人通过某种面相对象的语言(比如：C++、 Java、Python等)将洗衣机用类来进行描述，并输入到计算机中

3. 经过2之后，在计算机中就有了一个洗衣机类，但是洗衣机类只是站在计算机的角度对洗衣 机对象进行描述的，通过洗衣机类，可以实例化出一个个具体的洗衣机对象，此时计算机才 能洗衣机是什么东西。

4. 用户就可以借助计算机中洗衣机对象，来模拟现实中的洗衣机实体了。

在类和对象阶段，大家一定要体会到，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.hkea.cn/news/18/

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