剖析【C++】——类和对象(下篇)——超详解——小白篇

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

3.3总结：

4. 内部类

1.概念

2.特性

示例代码：

代码分析

3.总结

5.再次理解类和对象

1. 抽象现实生活中的实体

2. 用类描述实体

3. 实例化对象

4. 总结类和对象的关系

1.再谈构造函数

1.1 构造函数体赋值

构造函数是用来初始化对象的特殊函数。当我们创建一个对象时，编译器会自动调用构造函数来给对象的成员变量赋值。

简单理解：当你买一个新手机，打开包装，这就像调用了构造函数。手机里的默认应用程序就像成员变量的初始值。这些默认应用虽然是预装的，但我们可以再安装新的应用，这相当于构造函数体内的赋值操作。

示例代码：

class MyClass {
public:
    int x;
    int y;
    MyClass(int a, int b) : x(a), y(b) {}  // 初始化列表
};

在上面的代码中，当我们创建一个 MyClass 对象时，比如 MyClass obj(10);，构造函数 MyClass(int value) 会被调用，x 会被赋值为 10。但是这个过程叫赋值，不叫初始化，因为我们可以在构造函数内多次赋值。

总结：构造函数体内的赋值可以多次进行，而初始化只能进行一次。

1.2 初始化列表

初始化列表 是另一种在创建对象时给成员变量赋初值的方法。这种方法更高效，因为它在对象创建时就直接赋值，而不是先创建对象然后再赋值。

简单理解：假设你买了一辆新车，初始化列表就像你在购车前已经决定好车的颜色、型号等，而不是买车后再去喷漆改装。

示例代码：

class MyClass {
public:
    int x;
    int y;
    MyClass(int a, int b) : x(a), y(b) {}  // 初始化列表
};

在上面的代码中，: x(a), y(b) 就是初始化列表，它在构造函数体执行之前完成成员变量的初始化。

注意事项：

1. 每个成员变量在初始化列表中只能出现一次。
2. 以下成员必须在初始化列表中初始化：
   • 引用类型成员变量
   • const 成员变量
   • 自定义类型成员变量（如果该类没有默认构造函数）

示例代码：

class MyClass {
public:
    const int x;
    int &y;
    MyClass(int a, int &b) : x(a), y(b) {}  // 必须在初始化列表中初始化
};

在这段代码中，const int x 和 int &y 必须在初始化列表中进行初始化，因为 const 成员变量和引用类型成员变量在对象创建时就需要确定其初始值。

总结：尽量使用初始化列表，因为它对自定义类型成员变量更高效。

1.3 explicit 关键字

构造函数不仅可以用来创建对象，还可以用来进行类型转换。对于只有一个参数的构造函数，如果不使用 explicit 关键字，编译器会自动进行隐式类型转换。

简单理解：假设有一个银行系统，你有一个账户类。如果允许隐式转换，就像允许陌生人随意把你的银行账号转换成他们的账户，这很危险。所以我们需要 explicit 关键字来禁止这种转换。

示例代码：

class MyClass {
public:
    int x;
    explicit MyClass(int value) : x(value) {}  // 使用 explicit 关键字
};
void func(MyClass obj) {
    // do something
}
int main() {
    MyClass obj1(10);  // 正常调用构造函数
    // MyClass obj2 = 10;  // 错误，explicit 禁止隐式转换
    // func(20);  // 错误，explicit 禁止隐式转换
    return 0;
}

在上面的代码中，explicit 关键字禁止了构造函数的隐式转换，这样可以避免潜在的错误和提高代码的可读性。

总结：使用 explicit 关键字可以防止构造函数被用于隐式转换，确保代码的安全性和可读性。

2. Static成员

2.1 概念

在C++中，声明为static的类成员称为类的静态成员。静态成员分为静态成员变量和静态成员函数。

• 静态成员变量：用static修饰的成员变量。
• 静态成员函数：用static修饰的成员函数。

  简单理解：静态成员就像学校里的公共设施，比如学校的大门（静态成员变量）和学校的公告栏（静态成员函数），它们是所有学生（类的对象）共享的，而不是某个学生独有的。

  初始化：静态成员变量必须在类外进行初始化。

  面试题：实现一个类，计算程序中创建了多少个类对象。

  示例代码：

  #include 
  using namespace std;
  class MyClass {
  public:
      static int count;  // 静态成员变量声明
      MyClass() {
          count++;  // 每创建一个对象，count加1
      }
      // 静态成员函数
      static int getCount() {
          return count;
      }
  };
  // 静态成员变量在类外定义并初始化
  int MyClass::count = 0;
  int main() {
      MyClass obj1;
      MyClass obj2;
      MyClass obj3;
      cout