类与对象（下）

• 再谈构造函数
• • 回顾构造函数
  • 初始化列表
  • explicit 关键字
  • 拷贝构造函数也具有初始化列表
• 友元 friend
• • 友元函数
  • 输入输出流的重载
  • 友元类
• static 成员
• 内部类

再谈构造函数

回顾构造函数

在上一篇博客中提到了构造函数，构造函数其主要目的是给所创建的类对象一个合适的初始值：

class Date {
public:Date()   //无参构造{}Date(int year, int month, int day)  //带参构造{_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，对象中有了一个初始值，但不能将其称为类对象成员的初始化操作，而只能称之为赋值操作。

初始化只能初始化一次，赋值可以赋值多次

初始化列表

初始化列表： 以一个冒号开始，并以逗号进行分隔每个数据成员，每个成员变量后跟一个放在括号中的初始化值/表达式

class Date {
public:Date()   //无参构造{}Date(int year, int month, int day):_year(year)        //初始化列表,_month(month),_day(day){}
private:int _year;int _month;int _day;
};

初始化只会进行一次

注意

（1）每个成员变量在初始化列表中只能出现一次（只能初始化一次）

（2）若类中包含以下成员（引用成员变量、const 成员变量、自定义类型成员变量），则必须放在初始化列表进行初始化

1）引用成员变量

class A {
public:A(int a,int b):_a(a),_b(b)              //引用类型必须在初始化列表进行初始化操作{}
private:int _a;int& _b;
};

2）const 成员变量

class A {
public:A(int a):_a(a),_b(a)                // const 变量必须在初始化列表进行初始化操作//,_b(10){}
private:int _a;const int _b;
};

3）自定义类型成员变量

class B {
public:B(int b )                 //此时 B 类中存在初始化列表，但是带参构造并没有带缺省值:_b(b){}
private:int _b;
};class A {
public:A(int a):_a(a),bb(20)   //自定义类型必须在初始化列表中进行初始化操作//因为此时在 B 类中并没有缺省构造存在{}
private:int _a;B bb;
};

假如 B 类中的构造函数是缺省构造：

结论：
若 A 类成员变量中存在 B 类（自定义类型）对象时：
（1）若 B 类中不存在全缺省构造函数，则在 A 类的构造函数初始化列表中必须对 B 类对象进行初始化操作；
（2）若 B 类中存在全缺省构造函数，则在 A 类的构造函数初始化列表中对 B 类对象进行初始化操作可有可无（编译器在 A 类构造函数初始化列表会自动调用 B 类中全缺省构造进行 B 类对象的初始化操作）

（3）尽量使用初始化列表进行初始化操作，因为对于自定义类型成员变量，一定会先使用初始化列表进行初始化操作

初始化列表可以不写，但不代表编译器就不执行初始化
若不写初始化列表，对内置类型的成员变量编译器采用随机值进行初始化，对自定义类型------调用无参或全缺省构造初始化，若没有无参或全缺省构造会报错

（4）成员变量在类中声明次序就是其在初始化列表中初始化的顺序

class Date {
public:Date(int year, int month, int day):_year(year),_month(month),_day(day){}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d1(2022, 11, 28);return 0;
}

假如交换一下初始化列表的初始化顺序：(注：不同编译器的处理结果可能存在差异)

class Date {
public:Date(int year,int month):_year(year),_day(month)     ,_month(_year)      //此时 _month 会为随机值，因为与变量的声明顺序不一致{}void Print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d1(2022,11);d1.Print();return 0;
}

explicit 关键字

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

实际上，进行赋值之前，先创建了一个无名对象并对其进行初始化，然后将无名对象赋值给 d1 变量：

explicit 关键字修饰构造函数，将会禁止单参构造函数的隐式转换：

拷贝构造函数也具有初始化列表

class Date {
public:Date(int year, int month, int day):_year(year), _month(month), _day(day)		//成员变量的声明顺序======初始化顺序{cout << "Date(int,int,int)" << this << endl;}Date(const Date& d)          //带初始化列表的拷贝构造:_year(d._year), _month(d._month), _day(d._day){}~Date(){cout << "~Date()" << this << endl;}void Print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};

友元 friend

友元函数

在之前，我们说过类中的 private 私有成员变量在类外是不能进行访问的，要解决这一问题引入了友元的概念：

class Date {
public:Date(int year, int month, int day):_year(year), _month(month), _day(day){}Date(const Date& d):_year(d._year), _month(d._month), _day(d._day){}~Date(){cout << "~Date()" << endl;}friend void Print(const Date& d);     //声明友元函数private:int _year;int _month;int _day;
};void Print(const Date& d)
{//cout << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl;     //私有成员变量不能在类外访问------------1、在类内定义 set get函数进行访问//2、定义 friend 友元函数cout << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl; //可以正常访问
}

**友元函数可以访问类内私有|保护的成员变量，但不是类中的成员函数（没有*this）
友元函数不能被 const 修饰
友元函数可以在类定义中任何位置进行声明
一个函数可以是多个类的友元函数
友元函数调用普通函数调用**

输入输出流的重载

（1）正常逻辑重载函数

class Date {
public:Date(int year, int month, int day):_year(year), _month(month), _day(day){}void operator<<(ostream& out)       //输出重载，会存在一个默认的第一个参数 *this，故 out 称为第二个参数{out << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d(2022, 11, 25);//cout<

class Date {
public:Date(int year, int month, int day):_year(year), _month(month), _day(day){}friend void operator<<(ostream& out, const Date& d);  //类内声明友元，类外定义private:int _year;int _month;int _day;
};//类外重载----------必须声明为友元函数，否则无法访问成员变量
//由于在类外定义，因此函数内部没有隐含的 *this ，需要我们自己添加两个参数列表,将输出设为第一个参数，则可以正常逻辑输出内容
void operator<<(ostream& out, const Date& d)
{out << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl;
}int main()
{Date d(2022, 11, 25);cout << d;return 0;
}

class Date {
public:Date(int year, int month, int day):_year(year), _month(month), _day(day){}//类内声明友元friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);//输入流重载friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);private:int _year;int _month;int _day;
};//类外进行定义
//cout
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{out << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day;return out;
}//cin
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{in >> d._year >> d._month >> d._day;return in;
}int main()
{Date d(2022, 11, 25);Date d1(2022, 12, 1);cout << d << endl;     //可以正常逻辑输出//cout << d << d1; //不能连续输出--------因为没有返回值类型cout << d << "  " << d1 << endl;     //此时添加相应的返回值类型可以支持连续输出//输入输出流重载之后可以正常使用cin >> d;cout << d << endl;return 0;
}

class Time {
public:Time(int hour, int minute, int second):_hour(hour), _minute(minute), _second(second){}friend class Date;   //声明友元类private:int _hour;int _minute;int _second;
};class Date {
public:Date(int year, int month, int day):_year(year), _month(month), _day(day), _t(10, 11, 24){}void Print()const{cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << "------";//cout << _t._hour << ":" << _t._minute << ":" << _t._second << endl; //此时不能访问 Time 类中私有成员---需要声明 friend//在 Time 类中声明友元关系即可访问：cout << _t._hour << ":" << _t._minute << ":" << _t._second << endl; 	}
private:int _year;int _month;int _day;Time _t;
};

class Date {
public:Date(int year, int month, int day)  :_year(year), _month(month), _day(day){cout << "Date(int,int,int)" << this << endl;}Date(const Date& d)          //带初始化列表的拷贝构造:_year(d._year), _month(d._month), _day(d._day){}~Date(){cout << "~Date()" << this << endl;}void Print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;public:static int _count;    //静态成员变量，在类中只是声明，需要在类外进行初始化
};//类外初始化 static 成员变量//静态成员并没有包含在具体对象当中，因此并不能通过构造函数初始化列表进行初始化赋值（所有对象共享的变量）
//静态成员变量在类外定义int Date::_count = 0;

class A {  //外部类class B {   //内部类private:int _b;};public:A(int a) :_a(a){}private:int _a;
};

class A {  //外部类class B {   //内部类public:B(){}void Print(const A& a){cout << a._a << endl;      //内部类可以访问外部类中私有成员}private:int _b;};public:A(int a) :_a(a){}private:int _a;
};