C++类和对象（下）：从构造到友元，一文吃透核心机制

C类和对象下从构造到友元一文吃透核心机制 个人主页ꪔ小林Y✨个人专栏《C小白闯关日记》《C语言小白闯关日记》《数据结构入门——从原理到实战》,《拾光Linux》代码信条每一行代码都是成长的脚印每一次调试成功都是对坚持的回应目录C类和对象下从构造到友元一文吃透核心机制 **个人主页**[ꪔ小林Y](https://blog.csdn.net/2402_87037360?spm1011.2415.3001.5343)1.构造函数2.类型转换3.static成员4.友元5.内部类6.匿名对象7.对象拷贝时的编译器优化1.构造函数之前学过的构造函数初始化成员变量主要使用函数体内赋值。构造函数还有一种方式就是初始化列表。使用方式以一个冒号开始接着是一个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。注意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。1引用成员变量2const成员变量3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。#includeiostreamusingnamespacestd;classTime{public:Time(inthour):_hour(hour){coutTime()endl;}private:int_hour;};classDate{public:Date(intx,intyear1,intmonth1,intday1):_year(year),_month(month),_day(day),_t(12),_ref(x),_n(1){}private://声明int_year;int_month;int_day;int_ref;//引用constint_n;//constTime _t;//没有默认构造};intmain(){inty0;//对象整体定义Dated1(y);return0;}C11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位置进行初始化否则会编译报错classDate{public:private://声明缺省值int_year1;int_month1;int_day1;};尽量使用初始化列表初始化初始化列表中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先后顺序无关建议声明顺序和初始化列表顺序保持一致2.类型转换1C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有一定关联才能转换内置类型和内置类型之间转换整型家族之间整型和浮点型都是表示数据的大小整型和指针之间指针是地址的编号。浮点数和指针之间不能转换没有关联关系2构造函数前面加explicit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classA{public:A(inta1):_a1(a1){coutA(const A aa)\n;}A(constAaa){coutA(const A aa)\n;}A(inta1,inta2):_a1(a1),_a2(a2){}intGet()const{return_a1_a2;}private:int_a11;int_a22;};classB{public:B(constAa):_b(a.Get()){}private:int_b0;};intmain(){B b1a3;constBref3a3;return0;}3.static成员用static修饰的成员变量称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静态成员也是类的成员受publicprotectedprivate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个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用static修饰的成员函数称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和访问限定符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例题#includeiostreamusingnamespacestd;classSum{public:Sum(){_ret_i;_i;}staticintGetRet(){return_ret;}private:staticint_i;staticint_ret;};intSum::_i1;intSum::_ret0;classSolution{public:intSum_Solution(intn){Sum arr[n];returnSum::GetRet();}};4.友元友元提供了一种突破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并且把友元声明放到一个类里面。外部友元函数可以访问类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类时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的友元又是提供了便利但是友元会增加耦合度破化了封装所以友元不宜多用友元函数#includeiostreamusingnamespacestd;classB;//前置声明否则A的友元函数声明编译器不认识BclassA{//友元声明friendvoidfunc(constAaa,constBbb);private:int_a11;int_a22;};classB{//友元声明friendvoidfunc(constAaa,constBbb);private:int_b13;int_b24;};voidfunc(constAaa,constBbb){coutaa._a1endl;coutbb._b1endl;}intmain(){A aa;B bb;func(aa,bb);return0;}友元类#includeiostreamusingnamespacestd;classC{//友元声明friendclassD;private:int_a11;int_a22;};classD{public:voidfunc1(constCaa){coutaa._a1endl;cout_b1endl;}voidfunc2(constCaa){coutaa._a2endl;cout_b2endl;}private:int_b13;int_b24;};intmain(){C cc;D dd;dd.func1(cc);dd.func2(cc);return0;}5.内部类如果一个类定义在另一个类的内部这个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的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classA{private:staticint_k;int_h1;public://内部类classB{public:voidfoo(constAa){cout_kendl;//内部类默认是外部类的友元类couta._hendl;}private:int_b1;};};intmain(){coutsizeof(A)endl;A::B bb;//指定类域return0;}6.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const引用会延长匿名对象的生命周期生命周期跟const引用一样长#includeiostreamusingnamespacestd;classSolution{public:intSum_Solution(intn){}private:};intmain(){Solution s;//有名对象couts.Sum_Solution(10)endl;Solution();//匿名对象生命周期只在当前一行7.对象拷贝时的编译器优化现在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贝如何优化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贝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编译器的优化主要发生在隐式类型转化传参传值返回等场景到这儿C类和对象下的内容就结束了。如果文中有表述不准的地方或是你有更清晰的理解思路强烈欢迎在评论区留言交流——技术路上多碰撞才能更快进步觉得内容对你有帮助的话别忘了点赞❤️➕收藏方便后续回顾复习想跟着一起系统学习数据结构的朋友也可以点击关注下一期我们会聚焦更进一步的学习。不见不散✌️