C++中的類與對象深度解析
初始化列表
引論
//初始化列表的引出 class B { public: B() { cout << "我是B的構造函數(shù)" << endl; } private: int _b; }; class A { public: A() { cout << "我是A的構造函數(shù)" << endl; } private: int _a; B b; }; int main() { A a; return 0; }
匯編驗證:
初始化列表
c++推薦使用初始化列表進行初始化
什么是初始化列表?
一個冒號開始,以逗號分隔的數(shù)據(jù)成員列表,每個成員變量后面放一個括號,括號中放初始值或者表達式
:_a(1)
,_aa(2)
這個就是初始化列表
//初始化列表使用demo class A { public: A() :_a(1)//初始化列表 , _aa(2) { cout << _a << " " << _aa << endl; } private: int _a; int _aa; }; int main() { A a; return 0; }
- 存在自定義類型時,初始化列表,不寫也認為有
只是認為啊,不寫初始化列表會在函數(shù)體之前調用自定義類型的構造函數(shù),寫了初始化列表是會進入函數(shù)體(花括號)然后調用,具體的可以觀察匯編
- 成員變量只能在初始化列表里出現(xiàn)一次
- 成員變量包含引用和const變量時,必須在初始化列表里初始化
引用和const變量必須初始化
- 成員變量的聲明次序就是初始化順序,與在初始化列表里先后順序無關
初始化列表是推薦使用的,如果初始化列表不能解決問題,混著用(在構造函數(shù)體內初始化)就行了
explicit關鍵字
引論
//int賦給對象demo class A { public: A(int){} }; int main() { A a = 1; return 0; }
這么寫是合法的,賦值的過程發(fā)生了隱式類型轉換,前提是必須有A(int這樣的構造函數(shù))
//多個int賦給對象demo class A { public: A(int,int){} }; int main() { A a = {1,2}; return 0; }
C++11支持多參數(shù)轉換,C++98不支持
explicit關鍵字使用
前面提到,int可以賦給對象是隱式類型轉換,如果要禁止這種用法,則用explicit修飾對應的構造函數(shù)
//explicit使用demo class A { public: explicit A(int){} }; int main() { A a = 1;//error return 0; }
static成員
靜態(tài)成員變量:static修飾的成員變量
靜態(tài)成員函數(shù):static修飾的成員函數(shù)
靜態(tài)成員變量不是單單屬于某一個對象的,一個類創(chuàng)建的多個對象使用這個靜態(tài)成員變量時使用的也是同一塊內存,即所有對象共有該靜態(tài)成員變量
一份內存,多對象使用
靜態(tài)成員函數(shù)一般用來訪問靜態(tài)成員,沒有this指針
由于沒有this指針,所以無法訪問非靜態(tài)的成員
計算類的大小時不包括靜態(tài)成員
計算類的大小可以認為是計算對象的大小,因為每個對象共有靜態(tài)成員變量,所以不能認為該變量特定屬于某一個對象
調用靜態(tài)成員函數(shù),初始化靜態(tài)成員變量
//調用static函數(shù)和初始化static變量的democlass A{public:static int Print(){cout << "static int Print()" << endl;return _aa;}private:int _a;static int _aa;};int A::_aa = 1;int main(){A::Print();return 0;}//調用static函數(shù)和初始化static變量的demo class A { public: static int Print() { cout << "static int Print()" << endl; return _aa; } private: int _a; static int _aa; }; int A::_aa = 1; int main() { A::Print(); return 0; }
靜態(tài)成員變量不能給缺省值,必須在類外初始化,因為在類外初始化時才分配空間,所以不在類外初始化就不能用,用了可能會導致鏈接錯誤
靜態(tài)成員函數(shù)不能調用非靜態(tài)成員函數(shù),非靜態(tài)成員函數(shù)可以調用靜態(tài)成員函數(shù)
普通靜態(tài)函數(shù)需要通過this指針調用,而靜態(tài)成員函數(shù)沒有this指針–百度
待了解:鏈接屬性
友元
引論
友元
什么是友元?
友元是一種定義在類外部的普通函數(shù)或類,但它需要在類體內進行說明,為了與該類的成員函數(shù)加以區(qū)別,在說明時前面加以關鍵字friend。–百度百科
友元的作用
突破封裝
class Date { friend bool operator==(Date d1, Date d2); private: int _year; int _month; int _day; }; bool operator==(Date d1,Date d2) { return d1._year == d2._year && d1._month == d2._month && d1._day == d2._day; } int main() { return 0; }
隨筆記錄:編譯器找一些聲明只會往上找
類的聲明:class A;
如果我們在一個類內想訪問另一個類的私有成員,就需要友元類
class Time { public: void GetData() { cout << d._year << d._month << d._day << endl; } private: Date d;//借助這個對象 }; class Date { friend class Time; private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { return 0; }
友元==突破類域
內部類
基礎概念
什么是內部類?
類里面定義一個類,這就叫內部類
內部類就是外部類的友元類,所以內部類可以訪問外部類的成員,用法也和友元類很像
計算類的大小時不算內部類
內部類內可以直接訪問外部類的靜態(tài)成員,不需要通過類名
內部類受到類域影響和訪問限定符限制
內部類的使用
//內部類使用demo class A { public: class B { public: B(const A& a) { cout << "我是內部類B" << endl; cout << "我可以訪問外部類A的變量_a:" <<a._a << endl; } private: int _b; }; A(){} A(const B& b) { cout << b._b << endl;//error } private: int _a=1; }; int main() { A a; A::B b(a); return 0; }
其實C++不咋用內部類,Java喜歡用內部類
補充
析構順序例題
類A、B、C、D,問下面程序中析構函數(shù)的調用順序?
C c; int main() { A a; B b; static D d; return 0; }
答案:析構順序 B A D C
構造順序:C A B D
析構順序是D B C A嗎?不是
- 析構函數(shù)的調用時期:對象聲明周期結束后
- 靜態(tài)的變量存儲在全局區(qū),main函數(shù)結束后會銷毀棧幀
①因為a,b都是局部對象,先構造則后析構,構造時是AB,則析構肯定是BA
換個角度理解,棧的特點是先進后出,那a先入棧就應該后銷毀,所以b先調用析構函數(shù)
②剩下C D,C是全局對象,D是靜態(tài)局部對象,這兩個誰先析構?
靜態(tài)局部變量先析構,全局變量C再析構
D先析構,C后析構,即DC
全局對象和靜態(tài)局部對象的釋放優(yōu)先級在網(wǎng)上沒有找到很好的解釋
個人理解:CD都存在全局區(qū),所以CD的構造順序和析構順序應該是相反的,即構造是CD,則析構是DC
組合①②,得到BADC
這種題的技巧:把局部變量作為一組,把全局和靜態(tài)變量作為一組,寫出兩個相應的構造順序,再逆置一下就得到相應的析構順序,又因為局部變量先析構,再拼接兩組的析構順序得到答案
可以把上面那段代碼拷到編譯器上,然后自己寫代碼驗證答案
總結
- 初始化列表提供了一種更好的初始化的方式,如果初始化列表不能單獨完成任務,就結合構造函數(shù)體完成初始化任務
- explicit可以禁止內置類型和自定義類型的轉換,具體操作就是修飾對應的構造函數(shù)
- static成員可以牽扯出很多東西,比如靜態(tài)成員函數(shù)可不可以非靜態(tài)變量等等,抓住關鍵點:靜態(tài)成員函數(shù)沒有this指針,static成員變量始終是一塊內存,類外初始化才會分配空間
- 友元主要解決了我們在類外不能訪問私有成員變量的問題,本質上破壞了封裝,不建議大量使用
- 內部類,C++一般不怎么用,內部類理解為外部類的友元,同時受到訪問限定符的限制,類外使用內部類得用::突破類域限制
- 面向對象是在模擬是在抽象模擬我們的現(xiàn)實世界!
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