类和对象下篇之再谈构造函数，友元，内部类

类和对象下篇

再谈构造函数

构造函数体赋值

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，**但是不能将其称作为类对象成员的初始化，构造 函数体中的语句只能将其称作为赋初值，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。

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=1,int month=1,int day=1)
        :_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只能出现一次（初始化只能初始化一次）

2.类包含一下成员必须在初始化列表初始化：

​ 1.引用成员变量

​ 2.自定义类型成员（该类没有默认构造函数）

​ 3. const 成员变量

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 
};

ps：不用传参的构造函数就是默认构造函数

3.尽量使用初始化列表进行初始化，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

explicit关键字

构造函数不仅可以构造与初始化对象，对于单个参数的构造函数，还具有类型转换的作用。

class Date
{
public:
 	Date(int year)
 	:_year(year)
 	{}
 
 	explicit Date(int year)
 	:_year(year)
 	{}
 
private:
 	int _year;
 	int _month:
 	int _day;
}；
void TestDate()
{
 	Date d1(2018);
 
 	// 用一个整形变量给日期类型对象赋值
	 // 实际编译器背后会用2019构造一个无名对象，最后用无名对象给d1对象进行赋值
 	d1 = 2019;
}

上述代码可读性不是很好，用explicit修饰构造函数，将会禁止单参构造函数的隐式转换。

static成员

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。静态的成员变量一定要在类外进行初始化

面试题：实现一个类，计算中程序中创建出了多少个类对象。

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

1. 静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的实例

2. 静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字

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. 静态成员和类的普通成员一样，也有public、protected、private3种访问级别，也可以具有返回值

C++11 的成员初始化新玩法。

C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值，但是要注意这里不是初始化，这里是给声明的成员变 量缺省值。

class B
{
public:
	 B(int b = 0)
	 :_b(b)
 	{}
	 int _b;
};
class A
{
public:
 	void Print()
 	{
 		cout << a << endl;
 		cout << b._b<< endl;
 		cout << p << endl;
 	}
private:
	 // 非静态成员变量，可以在成员声明时给缺省值。
 	int a = 10;
	 B b = 20;
 	int* p = (int*)malloc(4);
 	static int n;
};
	int A::n = 10;
int main()
{
 	A a;
 	a.Print();
 	return 0;
}

友元

友元分为：友元函数和友元类 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。

友元函数

问题：现在我们尝试去重载operator<<，然后发现我们没办法将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。所以我们要将operator<<重载成全局函数。但是这 样的话，又会导致类外没办法访问成员，那么这里就需要友元来解决。operator>>同理。

class Date
{
public:
 	Date(int year, int month, int day)
 	: _year(year)
 	, _month(month)
 	, _day(day)
 {}
 
 ostream& operator<<(ostream& _cout)
 {
 	_cout<<d._year<<"-"<<d._month<<"-"<<d._day;
 	return _cout;
 }
 
prvate:
 	int _year;
	 int _month;
	 int _day
};
int main()
{
	Date d(2017, 12, 24);
	 d<<cout;
 	return 0;
}

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, int month, int day)
 : _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: 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和原理相同

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B是A的友元，C是B的友元，则不能说明C时A的友元。

class Date; // 前置声明
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, int minute, int second)
 : _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;
};

内部类

概念及特性

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。注意此时这个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调用内部类。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。注意友元类的定义，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。
2. 注意内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员，不需要外部类的对象/类名。
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
 {
 public:
 void foo(const A& a)
 {
 cout << k << endl;//OK
 cout << a.h << endl;//OK
 }
 };
};
int A::k = 1;
int main()
{
 A::B b;
 b.foo(A());
 
 return 0;
}