柚子快報(bào)邀請(qǐng)碼778899分享：C++之類與對(duì)象（完結(jié)撒花篇）

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目錄

前言

1.再探構(gòu)造函數(shù)

2.類型轉(zhuǎn)換

3.static成員

4.?友元

5.內(nèi)部類

6.匿名對(duì)象

7.對(duì)象拷貝時(shí)的編譯器優(yōu)化

結(jié)束語(yǔ)

前言

在前面的博客中，我們對(duì)類的默認(rèn)成員函數(shù)都有了一定了解，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)日期類對(duì)所學(xué)的沒內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展延伸，本節(jié)我們將對(duì)類與對(duì)象進(jìn)行大致的最終學(xué)習(xí)。

1.再探構(gòu)造函數(shù)

? 之前實(shí)現(xiàn)構(gòu)造函數(shù)時(shí)，初始化成員變量

主要使用函數(shù)體內(nèi)賦值，構(gòu)造函數(shù)初始化

還有一種方式，就是初始化列表，初始化列表的使用方式是以一個(gè)冒號(hào)開始，接著是一個(gè)以逗號(hào)分隔的數(shù)據(jù)成員列表，每個(gè)"成員變量"后面跟一個(gè)放在括號(hào)中的初始值或表達(dá)式。

? 每個(gè)成員變量在初始化列表中

只能出現(xiàn)一次，語(yǔ)法理解上初始化列表可以認(rèn)為是每個(gè)成員變量定義初始化的地方。

? 引用成員變量，const成員變量，沒有默認(rèn)構(gòu)造的類類型變量，必須放在初始化列表位置進(jìn)行初始化，否則會(huì)編譯報(bào)錯(cuò)。

#include

using namespace std;

class Time {

public:

Time(int hour=1)

: _hour(hour) {

cout << "Time()" << endl;

}

private:

int _hour;

};

class Date {

public:

Date(int &x,int year = 1, int month = 1, int day = 1)

:_year(year), _month(month), _day(day), _t(12),_ref(x),_n(1) {

// error C2512: “Time”: 沒有合適的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)可?

// error C2530 : “Date::_ref” : 必須初始化引?

// error C2789 : “Date::_n” : 必須初始化常量限定類型的對(duì)象

}

void Print() const{

cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;

}

private:

int _year;

int _month;

int _day;

Time _t; // 沒有默認(rèn)構(gòu)造

int& _ref; // 引?

const int _n; // const

};

int main() {

int x = 1;

Date d1(x);

d1.Print();

return 0;

}

上述代碼是修改后的正確代碼展示

? C++11支持在成員變量聲明的位置給缺省值，這個(gè)缺省值主要是給沒有顯?在初始化列表初始化的成員使用的。

?

盡量使用初始化列表初始化，因?yàn)槟切┎辉诔跏蓟斜沓跏蓟某蓡T也會(huì)走初始化列表，如果這個(gè)成員在聲明位置給了缺省值，初始化列表會(huì)用這個(gè)缺省值初始化。如果你沒有給缺省值，對(duì)于沒有顯示在初始化列表初始化的內(nèi)置類型成員是否初始化取決于編譯器，C++并沒有規(guī)定。對(duì)于沒有顯示在初始化列表初始化的自定義類型成員會(huì)調(diào)用這個(gè)成員類型的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，如果沒有默認(rèn)構(gòu)造會(huì)編譯錯(cuò)誤。

? 初始化列表中按照成員變量在類中聲明順序進(jìn)行初始化，跟成員在初始化列表出現(xiàn)的的先后順序無關(guān)。建議聲明順序和初始化列表順序保持一致。

#include

using namespace std;

class Time

{

public:

Time(int hour)

:_hour(hour)

{

cout << "Time()" << endl;

}

private:

int _hour;

};

class Date

{

public:

Date()

:_month(2)

{

cout << "Date()" << endl;

}

void Print() const

{

cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;

}

private:

// 注意這?不是初始化，這?給的是缺省值，這個(gè)缺省值是給初始化列表的

// 如果初始化列表沒有顯?初始化，默認(rèn)就會(huì)?這個(gè)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()

{//對(duì)象定義

Date d1;

d1.Print();

return 0;

}

?補(bǔ)充題目

下面程序的運(yùn)行結(jié)果是什么（D）

A. 輸出 1 1? ? ?B. 輸出 2 2? ? ?C. 編譯報(bào)錯(cuò)

D. 輸出 1 隨機(jī)值? ? ?E. 輸出 1 2? ? F. 輸出 2 1

#include

using namespace std;

class A

{

public:

A(int a)

:_a1(a)

, _a2(_a1)

{}

void Print() {

cout << _a1 << " " << _a2 << endl;

}

private:

int _a2 = 2;

int _a1 = 2;

};

int main()

{

A aa(1);

aa.Print();

}

_a2 和 _a1 的初始化順序不符合它們?cè)陬愔新暶鞯捻樞?。這將導(dǎo)致 _a2 使用未初始化的 _a1 值，所以輸出的_a2是個(gè)隨機(jī)值

2.類型轉(zhuǎn)換

C++ 支持內(nèi)置類型（如 int、float 等）隱式轉(zhuǎn)換為類類型對(duì)象，只要類中定義了一個(gè)接受該內(nèi)置類型作為參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)。這種構(gòu)造函數(shù)通常稱為單參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，能夠允許編譯器在需要時(shí)自動(dòng)創(chuàng)建對(duì)象。

#include

using namespace std;

class MyClass {

public:

// 單參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，接受一個(gè) int 類型

MyClass(int value) : _value(value) {

cout << "MyClass constructed with value: " << _value << endl;

}

void Print() const {

cout << "Value: " << _value << endl;

}

private:

int _value;

};

int main() {

MyClass obj = 10; // 隱式轉(zhuǎn)換，從 int 到 MyClass

obj.Print(); // 輸出: Value: 10

MyClass anotherObj(20); // 顯式構(gòu)造

anotherObj.Print(); // 輸出: Value: 20

return 0;

}

?

注意事項(xiàng)

隱式轉(zhuǎn)換的風(fēng)險(xiǎn):

盡管隱式轉(zhuǎn)換很方便，但可能會(huì)導(dǎo)致代碼的可讀性降低，尤其是在較大的代碼庫(kù)中。為了避免不必要的隱式轉(zhuǎn)換，可以將構(gòu)造函數(shù)聲明為?explicit，防止不小心的隱式轉(zhuǎn)換：

class MyClass {

public:

explicit MyClass(int value)

: _value(value) {}

// ...

};

多重構(gòu)造:

如果類中有多個(gè)構(gòu)造函數(shù)，確保它們能夠明確區(qū)分，以避免二義性的問題。

3.static成員

? 用

static修飾的成員變量，稱之為靜態(tài)成員變量，靜態(tài)成員變量一定要在類外進(jìn)行初始化。

? 靜態(tài)成員變量為

所有類對(duì)象所共享，不屬于某個(gè)具體的對(duì)象，不存在對(duì)象中，存放在靜態(tài)區(qū)。

? 用static修飾的成員函數(shù)，稱之為靜態(tài)成員函數(shù)，靜態(tài)成員函數(shù)沒有this指針。

? 靜態(tài)成員函數(shù)中可以訪問其他的靜態(tài)成員，但是不能訪問非靜態(tài)的，因?yàn)闆]有this指針。

? 非靜態(tài)的成員函數(shù)，可以訪問任意的靜態(tài)成員變量和靜態(tài)成員函數(shù)。

? 突破類域就可以訪問靜態(tài)成員，可以通過類名::靜態(tài)成員 或者 對(duì)象.靜態(tài)成員 來訪問靜態(tài)成員變量和靜態(tài)成員函數(shù)。

? 靜態(tài)成員也是類的成員，受public、protected、private 訪問限定符的限制。

? 靜態(tài)成員變量

不能在聲明位置給缺省值初始化，因?yàn)槿笔≈凳莻€(gè)構(gòu)造函數(shù)初始化列表的，靜態(tài)成員變量不屬于某個(gè)對(duì)象，不走構(gòu)造函數(shù)初始化列表。

#include

using namespace std;

class A {

public:

A() {

++_count;

}

A(const A& count) {

++_count;

}

~A() {

--_count;

}

static int getcount() {

return _count;

}

private:

//類里面聲明

static int _count;

};

int A::_count = 520;

int main() {

cout << A::getcount() << endl; // 輸出：520

A t1; // _count 增加到 521

A t2(t1); // _count 增加到 522

cout << A::getcount() << endl; // 輸出：522

// 此時(shí) t1 和 t2 仍然存在

cout << t1.getcount() << endl;//522

cout << t2.getcount() << endl;//522

{

A t3(t1); // _count 增加到 523

cout << A::getcount() << endl; // 輸出：523

} // t3 超出作用域, _count 減少到 522

cout << A::getcount() << endl; // 輸出：522

return 0;

}

題目練習(xí)

設(shè)已經(jīng)有A,B,C,D 4個(gè)類的定義，程序中A,B,C,D構(gòu)造函數(shù)調(diào)?順序?yàn)椋浚‥）

設(shè)已經(jīng)有A,B,C,D 4個(gè)類的定義，程序中A,B,C,D析構(gòu)函數(shù)調(diào)?順序?yàn)?？（B）

C c;

int main() {

A a;

B b;

static D d;

return 0；

}

A：D B A C? ? ? ? ? ? ?B：B A D C? ? ? ? ? ? C：C D B A

D：A B D C? ? ? ? ? ? ?E：C A B D? ? ? ? ? ? F：C D A B

在全局或局部作用域中，構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序如下：

全局和靜態(tài)對(duì)象的構(gòu)造：在程序啟動(dòng)時(shí)，全局對(duì)象（如果有）和靜態(tài)對(duì)象會(huì)首先被構(gòu)造。局部對(duì)象的構(gòu)造：然后，當(dāng)程序進(jìn)入?main()?函數(shù)時(shí)，局部對(duì)象的構(gòu)造按定義順序調(diào)用。

析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用順序與構(gòu)造函數(shù)的順序相反。析構(gòu)函數(shù)會(huì)在對(duì)象的生命周期結(jié)束時(shí)被調(diào)用，順序如下：

局部對(duì)象的析構(gòu)：當(dāng)程序退出?main()?函數(shù)時(shí)，局部對(duì)象按定義的相反順序析構(gòu)。全局和靜態(tài)對(duì)象的析構(gòu)：在?main()?函數(shù)結(jié)束后，全局對(duì)象和靜態(tài)對(duì)象會(huì)被析構(gòu)。

4.?友元

? 友元提供了一種突破類訪問限定符封裝的方式，友元分為：

友元函數(shù)和友元類，在函數(shù)聲明或者類聲明的前面

加friend，并且把友元聲明放到一個(gè)類的里面。

? 外部友元函數(shù)可訪問類的私有和保護(hù)成員，友元函數(shù)僅僅是一種聲明，他不是類的成員函數(shù)。

? 友元函數(shù)可以在類定義的任何地方聲明，不受類訪問限定符限制。

?

一個(gè)函數(shù)可以是多個(gè)類的友元函數(shù)。

?

友元類中的成員函數(shù)都可以是另一個(gè)類的友元函數(shù)，都可以訪問另一個(gè)類中的私有和保護(hù)成員。

? 友元類的關(guān)系是單向的，不具有交換性，比如A類是B類的友元，但是B類不是A類的友元。

?

友元類關(guān)系不能傳遞，如果A是B的友元， B是C的友元，但是A不是B的友元。

? 有時(shí)提供了便利。但是友元會(huì)增加耦合度，破壞了封裝，所以友元不宜多用。

#include

using namespace std;

class B;//前置聲明

class A {

friend void func(const A& a, const B& b);

private:

int _a = 520;

int _b = 1314;

};

class B {

friend void func(const A& a, const B& b);

private:

int _a = 1314;

int _b = 520;

};

void func(const A& a, const B& b) {

cout << a._a << endl;

cout << b._b << endl;

}

int main() {

A a;

B b;

func(a, b);

return 0;

}

#include

using namespace std;

class A

{

// 友元聲明

friend class B;

private:

int _a1 = 520;

int _a2 = 1314;

};

class B

{

public:

void func1(const A& aa)

{

cout << aa._a1 << endl;

cout << _b2 << endl;

}

void func2(const A& aa)

{

cout << aa._a2 << endl;

cout << _b1 << endl;

}

private:

int _b1 = 520;

int _b2 = 1314;

};

int main()

{

A aa;

B bb;

bb.func1(aa);

bb.func2(aa);

return 0;

}

5.內(nèi)部類

? 如果一個(gè)類定義在另一個(gè)類的內(nèi)部，這個(gè)內(nèi)部類就叫做內(nèi)部類。內(nèi)部類是一個(gè)獨(dú)立的類，跟定義在全局相比，他只是受外部類類域限制和訪問限定符限制，所以外部類定義的對(duì)象中不包含內(nèi)部類。

?

內(nèi)部類默認(rèn)是外部類的友元類。

? 內(nèi)部類本質(zhì)也是一種封裝，當(dāng)A類跟B類緊密關(guān)聯(lián)，A類實(shí)現(xiàn)出來主要就是給B類使用，那么可以考慮把A類設(shè)計(jì)為B的內(nèi)部類，

如果放到private/protected位置，那么A類就是B類的專屬內(nèi)部類，其他地方都用不了。

#include

using namespace std;

class A {

private:

static int _a; // 靜態(tài)成員

int _b; // 非靜態(tài)成員

public:

class B {

public:

void print(const A& a) {

cout << _a << endl; // 訪問靜態(tài)成員

cout << a._b << endl; // 訪問非靜態(tài)成員

}

};

};

int A::_a = 520; // 靜態(tài)成員初始化

int main() {

cout << "A類的大?。? << sizeof(A) << endl; // 輸出 A 類的大小

A::B b; // 創(chuàng)建 B 類的對(duì)象

A aa; // 創(chuàng)建 A 類的對(duì)象

b.print(aa); // 調(diào)用 print 函數(shù)

return 0;

}

6.匿名對(duì)象

?

用類型(實(shí)參) 定義出來的對(duì)象叫做匿名對(duì)象，相比之前我們定義的 類型 對(duì)象名(實(shí)參) 定義出來的 叫有名對(duì)象

?

匿名對(duì)象生命周期只在當(dāng)前一行，一般臨時(shí)定義一個(gè)對(duì)象當(dāng)前用一下即可，就可以定義匿名對(duì)象。

#include

using namespace std;

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;

}

};

bool myfunction(int i, int j) { return (i > j); }

int main()

{

A aa1; //有名對(duì)象

// 不能這么定義對(duì)象，因?yàn)榫幾g器無法識(shí)別下面是一個(gè)函數(shù)聲明，還是對(duì)象定義

//A aa2();

// 生命周期只在當(dāng)前一行

A(); // 匿名對(duì)象

A(1);

Solution st;

cout << st.Sum_Solution(10) << endl;

// 為了更方便

cout << Solution().Sum_Solution(10) << endl;

return 0;

}

7.對(duì)象拷貝時(shí)的編譯器優(yōu)化

? 現(xiàn)代編譯器會(huì)為了盡可能提高程序的效率，在不影響正確性的情況下會(huì)盡可能減少一些傳參和傳參過程中可以省略的拷貝。

? 如何優(yōu)化C++標(biāo)準(zhǔn)并沒有嚴(yán)格規(guī)定，各個(gè)編譯器會(huì)根據(jù)情況自行處理。當(dāng)前主流的相對(duì)新一點(diǎn)的編譯器對(duì)于連續(xù)一個(gè)表達(dá)式步驟中的連續(xù)拷貝會(huì)進(jìn)行合并優(yōu)化，有些更新更"激進(jìn)"的編譯還會(huì)進(jìn)行跨行跨表達(dá)式的合并優(yōu)化。

#include

using namespace std;

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;

}

void Print()

{

cout << "A::Print->" << _a << endl;

}

A& operator++()

{

_a += 100;

return *this;

}

private:

int _a ;

};

void f1(A aa)

{}

A f2()

{

A aa(1);

++aa;

cout << "##########" << endl;

return aa;

}

int main() {

A aa1 ;

aa1.Print();

//const A& aa2 = 2;

//A aa3(aa2);

//A aa1;

//f1(aa1);

//cout << endl;

// 隱式類型，連續(xù)構(gòu)造+拷?構(gòu)造->優(yōu)化為直接構(gòu)造

//f1(1);

// ?個(gè)表達(dá)式中，連續(xù)構(gòu)造+拷?構(gòu)造->優(yōu)化為?個(gè)構(gòu)造

//f1(A(2));

//cout << endl;

//cout << "***********************************************" << endl;

// 傳值返回

// 返回時(shí)?個(gè)表達(dá)式中，連續(xù)拷?構(gòu)造+拷?構(gòu)造->優(yōu)化?個(gè)拷?構(gòu)造 （vs2019）

// ?些編譯器會(huì)優(yōu)化得更厲害，進(jìn)?跨?合并優(yōu)化，直接變?yōu)闃?gòu)造。（vs2022）

//f2();

//cout << endl;

// 返回時(shí)?個(gè)表達(dá)式中，連續(xù)拷?構(gòu)造+拷?構(gòu)造->優(yōu)化?個(gè)拷?構(gòu)造 （vs2019）

// ?些編譯器會(huì)優(yōu)化得更厲害，進(jìn)?跨?合并優(yōu)化，直接變?yōu)闃?gòu)造。（vs2022）

// A aa2 = f2();

// cout << endl;

// ?個(gè)表達(dá)式中，連續(xù)拷?構(gòu)造+賦值重載->?法優(yōu)化

aa1 = f2();

cout << endl;

A ret = f2();

ret.Print();

cout << "*********" << endl << endl;

//

return 0;

}

結(jié)束語(yǔ)

本節(jié)內(nèi)容到此結(jié)束，類與對(duì)象的學(xué)習(xí)也暫時(shí)告別一段落了，希望接下來繼續(xù)能和大家探討C++的學(xué)習(xí)，最后呢，感謝各位友友的支持，講解不足之處也希望大家多多包涵?。?！?

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