C++类和对象(下):初始化列表、explicit关键字、友元函数、友元类

本文主要是介绍C++类和对象(下):初始化列表、explicit关键字、友元函数、友元类,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • C++类和对象
    • 9、初始化列表
      • 9.1构造函数体赋值
      • 9.2初始化列表
      • 9.3 explicit(显示)关键字
    • 10、友元
      • 10.1友元函数
      • 10.2友元类

C++类和对象

9、初始化列表

一个类的构造函数要初始化成员变量有两种方式,一种是构造函数体赋值,另一种是初始化列表。

9.1构造函数体赋值

在创建对象时,编译器通过调用构造函数,给对象中各个成员变量一个合适的初始值,如下代码。

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,但是不能将其称为对对象中成员变量的初始化, 构造函数体中的语句只能将其称为赋初值,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。

9.2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

例:

class Date
{
public:Date(int year, int month, int day): _year(year), _month(month), _day(day)//效果和函数体赋值是一样的,就是将括号里的值赋值给对应的成员变量{}
private:int _year;int _month;int _day;
};

【注意事项】

  • 每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(即只能初始化一次)
  • 类中包含以下成员,必须放在初始化列表位置进行初始化:
    • 引用成员变量
    • const成员变量
    • 自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)
  • 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,见下面代码。

其中,对于引用成员变量和const修饰成员变量,必须在变量定义的时候(private中是对变量的声明)进行初始化,所以无法在函数体内进行初始化,但是可以通过初始化列表进行初始化

例:

class A
{
public:A(int a):_a1(a),_a2(_a1){}void Print() {cout<<_a1<<" "<<_a2<<endl;}
private:int _a2;int _a1;
};
int main() {A aa(1);aa.Print();
}

注意代码在声明变量的时候是先_a2再_a1,因此他们的促使话顺序就是先初始化_a2再初始化_a1,这个初始化列表中的顺序无关,见下面的代码运行结果:

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

9.3 explicit(显示)关键字

构造函数不仅可以构造与初始化对象,对于接收单个参数的构造函数,还具有类型转换的作用。接收单个参数的构造函数具体表现:

  • 构造函数只有一个参数
  • 构造函数有多个参数,除第一个参数没有默认值外,其余参数都有默认值
  • 全缺省构造函数

隐式类型转换

class A{
public:A(int a):_a(a){}
private:int _a;
};int main(){A x1(1);A x2 = 2;//隐式类型转换,将整形转换成自定义类型。const A& x3 = 3;
}

上面代码中的A x2 = 2;就是一种隐式类型转化,完整过程应该是系统调用2作为构造函数的参数,创建一个A类型的临时变量,然后x2对这个临时变量进行拷贝构造。

也有编译器会对其进行优化,直接使用2来构造x2这个变量。

不过由于临时变量有常性,它是通过A的构造函数构造出来的,同类型之间可以做引用,因此直接使用引用是不行的,但是加上const修饰就可以了

explicit关键字:

  • explicit修饰构造函数时,可以防止隐式类型转化和复制初始化。
  • explicit修饰转换函数时,可以防止隐式类型转换

例:

class A {
public:explicit A(int x):_x (x){}
private:int _x;};int main()
{A a1(1);A a2 = 2;return 0;
}

运行结果报错:外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

这是因为14行中的代码发生了隐式类型转换,而我们加了explicit关键字,就无法使用隐式类型转换。

10、友元

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。

友元分为:友元函数和友元类

10.1友元函数

问题:现在尝试去重载operator<<,然后发现没办法将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。所以要将operator<<重载成全局函数。但又会导致类外没办 法访问成员,此时就需要友元来解决。operator>>同理。

class Date
{
public:Date(int year, int month, int day): _year(year), _month(month), _day(day){}// d1 << cout; -> d1.operator<<(&d1, cout); 不符合常规调用// 因为成员函数第一个参数一定是隐藏的this,所以d1必须放在<<的左侧ostream& operator<<(ostream& _cout){_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;return _cout;}
private:int _year;int _month;int _day;
};

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 = 1900, int month = 1, int day = 1): _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;
}
  • 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原理相同

10.2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。
  • 友元关系不能继承。
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 = 0, int minute = 0, int second = 0): _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;
};

这篇关于C++类和对象(下):初始化列表、explicit关键字、友元函数、友元类的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1107158

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