前言
我們前面學(xué)習(xí)了關(guān)于類和對(duì)象的6個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)，知道了一個(gè)空類中有構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)，通過對(duì)對(duì)象初始化和對(duì)象中進(jìn)行資源清理，達(dá)到初始化和銷毀的作用。我們?cè)賹?duì)一些小的點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充，看看類和對(duì)象的一些細(xì)節(jié)。
一、構(gòu)造函數(shù)【初始化列表】
1.1 構(gòu)造函數(shù)體賦值
- 在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，編譯器通過調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，給對(duì)象中各個(gè)成員變量一個(gè)合適的初始值。
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
- 雖然上述構(gòu)造函數(shù)調(diào)用之后，對(duì)象中已經(jīng)有了一個(gè)初始值，但是不能將其稱為對(duì)對(duì)象中成員變量的初始化，構(gòu)造函數(shù)體中的語句只能將其稱為賦初值，而不能稱作初始化。因?yàn)?strong>初始化只能初始化一次，而構(gòu)造函數(shù)體內(nèi)可以多次賦值。
1.2 初始化列表
- 初始化列表：以一個(gè)冒號(hào)開始，接著是一個(gè)以逗號(hào)分隔的數(shù)據(jù)成員列表，每個(gè)"成員變量"后面跟一個(gè)放在括號(hào)中的初始值或表達(dá)式。
- 初始化列表是每一個(gè)成員定義的地方
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
【注意】
- 每個(gè)成員變量在初始化列表中只能出現(xiàn)一次(初始化只能初始化一次)
- 類中包含以下成員，必須放在初始化列表位置進(jìn)行初始化：
- 引用成員變量
- const成員變量
- 自定義類型成員(且該類沒有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)時(shí))
class A
{
public:
A(int a)
:_a(a)
{}
private:
int _a;
};
class B
{
public:
B(int a, int ref)
:_aobj(a) // 進(jìn)行顯示調(diào)用
, _ref(ref)
, _n(10)
{}
private:
A _aobj; // 沒有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
int& _ref; // 引用
const int _n; // const
};
- const和引用必須走初始化列表
- 自定義類型，如果沒有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)就會(huì)報(bào)錯(cuò)，我們需要進(jìn)行顯示調(diào)用【（）里面是參數(shù)】
- 盡量使用初始化列表初始化，因?yàn)椴还苣闶欠袷褂贸跏蓟斜?，?duì)于自定義類型成員變量，一定會(huì)先使用初始化列表初始化。
class Time
{
public:
Time(int hour = 0)
:_hour(hour)
{
cout << "Time()" << endl;
}
private:
int _hour;
};
class Date
{
public:
Date(int day)
{}
private:
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
Date d(1);
}
- 成員變量在類中聲明次序就是其在初始化列表中的初始化順序，與其在初始化列表中的先后次序無關(guān)
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();
}
A.輸出1 1
B.程序崩潰
C.編譯不通過
D.輸出1 隨機(jī)值
- 這里的答案是
D，初始化列表初始化的是聲明的順序
1.3 explicit關(guān)鍵字
-
構(gòu)造函數(shù)不僅可以構(gòu)造與初始化對(duì)象，對(duì)于單個(gè)參數(shù)或者除第一個(gè)參數(shù)無默認(rèn)值其余均有默認(rèn)值的構(gòu)造函數(shù)，還具有類型轉(zhuǎn)換的作用。
-
類型轉(zhuǎn)換，在我們之前c語言中學(xué)到，一個(gè)int類型賦值給一個(gè)double類型，會(huì)發(fā)生類型轉(zhuǎn)換，一個(gè)是8個(gè)字節(jié)，一個(gè)是4個(gè)字節(jié)（32位），在一定的精度丟失（四舍五入）后就會(huì)完成隱式的類型轉(zhuǎn)換。
-
在對(duì)象中，舉個(gè)例子：Date a1 = 1；這里的1是先構(gòu)造了一個(gè)無名對(duì)象，然后把這個(gè)無名對(duì)象的值賦值給了我們的a1，這里是一個(gè)隱式的類型轉(zhuǎn)換。
class Date
{
public:
// 1. 單參構(gòu)造函數(shù)，沒有使用explicit修飾，具有類型轉(zhuǎn)換作用
// explicit修飾構(gòu)造函數(shù)，禁止類型轉(zhuǎn)換---explicit去掉之后，代碼可以通過編譯
explicit Date(int year)
:_year(year)
{}
/*
// 2. 雖然有多個(gè)參數(shù)，但是創(chuàng)建對(duì)象時(shí)后兩個(gè)參數(shù)可以不傳遞，沒有使用explicit修飾，具
有類型轉(zhuǎn)換作用
// explicit修飾構(gòu)造函數(shù)，禁止類型轉(zhuǎn)換
explicit Date(int year, int month = 1, int day = 1)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
*/
Date& operator=(const Date& d)
{
if (this != &d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
return *this;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void Test()
{
Date d1(2022);
// 用一個(gè)整形變量給日期類型對(duì)象賦值
// 實(shí)際編譯器背后會(huì)用2023構(gòu)造一個(gè)無名對(duì)象，最后用無名對(duì)象給d1對(duì)象進(jìn)行賦值
d1 = 2023;
// 將1屏蔽掉，2放開時(shí)則編譯失敗，因?yàn)閑xplicit修飾構(gòu)造函數(shù)，禁止了單參構(gòu)造函數(shù)類型轉(zhuǎn)換的作用
}
-
上述代碼可讀性不是很好，用explicit修飾構(gòu)造函數(shù)，將會(huì)禁止構(gòu)造函數(shù)的隱式轉(zhuǎn)換。
-
explicit為清晰的;明確的之意.顧名思義,關(guān)鍵字explicit可以阻止隱式轉(zhuǎn)換的發(fā)生.
-
例如: C++中只帶有一個(gè)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù),或者或者除了第一個(gè)參數(shù)外其余參數(shù)都有缺省值的多參構(gòu)造函數(shù),承擔(dān)了兩個(gè)角色:
1.用于構(gòu)建單參數(shù)的類對(duì)象.
2.隱含的類型轉(zhuǎn)換操作符.
例如:一個(gè)類A的構(gòu)造函數(shù)A(int i)就是，既可以用來作為構(gòu)造器，又可以實(shí)現(xiàn)隱式轉(zhuǎn)換A a=1；因?yàn)?可以通過構(gòu)造函數(shù)A(int i)轉(zhuǎn)換為一個(gè)類A的對(duì)象。(隱含的類型轉(zhuǎn)換操作符)
但有時(shí)我們并不想讓他進(jìn)行隱式類型轉(zhuǎn)換,這時(shí)C++的explicit關(guān)鍵字就起到作用了.
- 注意：當(dāng)類的聲明和定義分別在兩個(gè)文件中時(shí)，explicit只能寫在在聲明中，不能寫在定義中。
二、static成員
2.1 概念
- 聲明為static的類成員稱為類的靜態(tài)成員，用static修飾的成員變量，稱之為靜態(tài)成員變量；用static修飾的成員函數(shù)，稱之為靜態(tài)成員函數(shù)。靜態(tài)成員變量一定要在類外進(jìn)行初始化
面試題：實(shí)現(xiàn)一個(gè)類，計(jì)算程序中創(chuàng)建出了多少個(gè)類對(duì)象。
class A
{
public:
A() {
++_scount;
}
A(const A& t) {
++_scount;
}
~A() {
--_scount;
}
static int GetACount() {
return _scount;
}
private:
static int _scount;
};
// 放在外面進(jìn)行初始化
int A::_scount = 0;
void main()
{
cout << A::GetACount() << endl;
A a1, a2;
A a3(a1);
cout << A::GetACount() << endl;
}
- 靜態(tài)成員為所有類對(duì)象所共享，不屬于某個(gè)具體的對(duì)象，存放在靜態(tài)區(qū)，析構(gòu)函數(shù)在對(duì)象銷毀時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，完成對(duì)象中資源的清理工作。但是靜態(tài)成員不會(huì)被影響，所以–count不會(huì)執(zhí)行，那么我們創(chuàng)建了三個(gè)對(duì)象，所以getcount是3.
2.2 特性
- 靜態(tài)成員為所有類對(duì)象所共享，不屬于某個(gè)具體的對(duì)象，存放在靜態(tài)區(qū)
- 靜態(tài)成員變量必須在類外定義，定義時(shí)不添加static關(guān)鍵字，類中只是聲明
- 類靜態(tài)成員即可用 類名::靜態(tài)成員 或者 對(duì)象.靜態(tài)成員 來訪問
- 靜態(tài)成員函數(shù)沒有隱藏的this指針，不能訪問任何非靜態(tài)成員
- 靜態(tài)成員也是類的成員，受public、protected、private 訪問限定符的限制
【問題】
- 靜態(tài)成員函數(shù)可以調(diào)用非靜態(tài)成員函數(shù)嗎？
- 不能直接調(diào)用，但是可以間接調(diào)用
- 非靜態(tài)成員函數(shù)可以調(diào)用類的靜態(tài)成員函數(shù)嗎？
- 可以！
三、友元
友元提供了一種突破封裝的方式，有時(shí)提供了便利。但是友元會(huì)增加耦合度，破壞了封裝，所以友元不宜多用。
友元分為：友元函數(shù)和友元類
3.1 友元函數(shù)
- 問題：現(xiàn)在嘗試去重載operator<<，然后發(fā)現(xiàn)沒辦法將operator<<重載成成員函數(shù)。因?yàn)閏out的輸出流對(duì)象和隱含的this指針在搶占第一個(gè)參數(shù)的位置。this指針默認(rèn)是第一個(gè)參數(shù)也就是左操作數(shù)了。但是實(shí)際使用中cout需要是第一個(gè)形參對(duì)象，才能正常使用。所以要將operator<<重載成全局函數(shù)。但又會(huì)導(dǎo)致類外沒辦法訪問成員，此時(shí)就需要友元來解決。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); 不符合常規(guī)調(diào)用
// 因?yàn)槌蓡T函數(shù)第一個(gè)參數(shù)一定是隱藏的this，所以d1必須放在<<的左側(cè)
ostream& operator<<(ostream& _cout)
{
_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
return _cout;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
- 友元函數(shù)可以直接訪問類的私有成員，它是定義在類外部的普通函數(shù)，不屬于任何類，但需要在類的內(nèi)部聲明，聲明時(shí)需要加friend關(guān)鍵字。
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;
}
說明：
- 友元函數(shù)可訪問類的私有和保護(hù)成員，但不是類的成員函數(shù)
- 友元函數(shù)不能用const修飾
- 友元函數(shù)可以在類定義的任何地方聲明，不受類訪問限定符限制
- 一個(gè)函數(shù)可以是多個(gè)類的友元函數(shù)
- 友元函數(shù)的調(diào)用與普通函數(shù)的調(diào)用原理相同
3.2 內(nèi)部類
- 概念：如果一個(gè)類定義在另一個(gè)類的內(nèi)部，這個(gè)內(nèi)部類就叫做內(nèi)部類。內(nèi)部類是一個(gè)獨(dú)立的類，它不屬于外部類，更不能通過外部類的對(duì)象去訪問內(nèi)部類的成員。外部類對(duì)內(nèi)部類沒有任何優(yōu)越的訪問權(quán)限。
- 注意：內(nèi)部類就是外部類的友元類，參見友元類的定義，內(nèi)部類可以通過外部類的對(duì)象參數(shù)來訪問外部類中的所有成員。但是外部類不是內(nèi)部類的友元。
特性：
- 內(nèi)部類可以定義在外部類的public、protected、private都是可以的。
- 注意內(nèi)部類可以直接訪問外部類中的static成員，不需要外部類的對(duì)象/類名。
- sizeof(外部類)=外部類，和內(nèi)部類沒有任何關(guān)系。
class A
{
private:
static int k;
int h;
public:
class B // B天生就是A的友元
{
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;
}
四、匿名對(duì)象
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "A(int a)" << endl;
}
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
private:
int _a;
};
class Solution {
public:
int Sum_Solution(int n) {
//...
return n;
}
};
int main()
{
A aa1;
// 不能這么定義對(duì)象，因?yàn)榫幾g器無法識(shí)別下面是一個(gè)函數(shù)聲明，還是對(duì)象定義
//A aa1();
// 但是我們可以這么定義匿名對(duì)象，匿名對(duì)象的特點(diǎn)不用取名字，
// 但是他的生命周期只有這一行，我們可以看到下一行他就會(huì)自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)
A();
A aa2(2);
// 匿名對(duì)象在這樣場景下就很好用，當(dāng)然還有一些其他使用場景，這個(gè)我們以后遇到了再說
Solution().Sum_Solution(10);
return 0;
}
4.1 拷貝對(duì)象時(shí)的一些編譯器優(yōu)化
- 在傳參和傳返回值的過程中，一般編譯器會(huì)做一些優(yōu)化，減少對(duì)象的拷貝，這個(gè)在一些場景下還是非常有用的。
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "A(int a)" << endl;
}
A(const A& aa)
:_a(aa._a)
{
cout << "A(const A& aa)" << endl;
}
A& operator=(const A& aa)
{
cout << "A& operator=(const A& aa)" << endl;
if (this != &aa)
{
_a = aa._a;
}
return *this;
}
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
private:
int _a;
};
void f1(A aa)
{}
A f2()
{
A aa;
return aa;
}
int main()
{
// 傳值傳參
A aa1;
f1(aa1);
cout << endl;
// 傳值返回
f2();
cout << endl;
// 隱式類型，連續(xù)構(gòu)造+拷貝構(gòu)造->優(yōu)化為直接構(gòu)造
f1(1);
// 一個(gè)表達(dá)式中，連續(xù)構(gòu)造+拷貝構(gòu)造->優(yōu)化為一個(gè)構(gòu)造
f1(A(2));
cout << endl;
// 一個(gè)表達(dá)式中，連續(xù)拷貝構(gòu)造+拷貝構(gòu)造->優(yōu)化一個(gè)拷貝構(gòu)造
A aa2 = f2();
cout << endl;
// 一個(gè)表達(dá)式中，連續(xù)拷貝構(gòu)造+賦值重載->無法優(yōu)化
aa1 = f2();
cout << endl;
return 0;
}
五、再次理解類和對(duì)象
現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)體計(jì)算機(jī)并不認(rèn)識(shí)，計(jì)算機(jī)只認(rèn)識(shí)二進(jìn)制格式的數(shù)據(jù)。如果想要讓計(jì)算機(jī)認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)體，用戶必須通過某種面向?qū)ο蟮恼Z言，對(duì)實(shí)體進(jìn)行描述，然后通過編寫程序，創(chuàng)建對(duì)象后計(jì)算機(jī)才可以認(rèn)識(shí)。比如想要讓計(jì)算機(jī)認(rèn)識(shí)洗衣機(jī)，就需要：
- 用戶先要對(duì)現(xiàn)實(shí)中洗衣機(jī)實(shí)體進(jìn)行抽象—即在人為思想層面對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)行認(rèn)識(shí)，洗衣機(jī)有什么屬性，有那些功能，即對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)行抽象認(rèn)知的一個(gè)過程
- 經(jīng)過1之后，在人的頭腦中已經(jīng)對(duì)洗衣機(jī)有了一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)，只不過此時(shí)計(jì)算機(jī)還不清楚，想要讓計(jì)算機(jī)識(shí)別人想象中的洗衣機(jī)，就需要人通過某種面相對(duì)象的語言(比如：C++、Java、Python等)將洗衣機(jī)用類來進(jìn)行描述，并輸入到計(jì)算機(jī)中
- 經(jīng)過2之后，在計(jì)算機(jī)中就有了一個(gè)洗衣機(jī)類，但是洗衣機(jī)類只是站在計(jì)算機(jī)的角度對(duì)洗衣機(jī)對(duì)象進(jìn)行描述的，通過洗衣機(jī)類，可以實(shí)例化出一個(gè)個(gè)具體的洗衣機(jī)對(duì)象，此時(shí)計(jì)算機(jī)才能洗衣機(jī)是什么東西。
- 用戶就可以借助計(jì)算機(jī)中洗衣機(jī)對(duì)象，來模擬現(xiàn)實(shí)中的洗衣機(jī)實(shí)體了。
在類和對(duì)象階段，大家一定要體會(huì)到，類是對(duì)某一類實(shí)體(對(duì)象)來進(jìn)行描述的，描述該對(duì)象具有那些屬性，那些方法，描述完成后就形成了一種新的自定義類型，才用該自定義類型就可以實(shí)例化具體的對(duì)象。
六、練習(xí)題
6.1 求1+2+3+…+n，要求不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等關(guān)鍵字及條件判斷語句
OJ鏈接
- 這里充分用到了前面學(xué)到的知識(shí)，sum是Solution的友元，也正好不會(huì)影響Sum
class Solution {
class Sum {
public:
Sum() {
_ret += _i;
_i++;
}
static int GetRet() {
return _ret;
}
};
public:
// sum是Solution的友元
int Sum_Solution(int n) {
Sum a[n];
return _ret;
}
private:
static int _i;
static int _ret;
};
int Solution::_i = 1;
int Solution::_ret = 0;
6.2 計(jì)算日期到天數(shù)的轉(zhuǎn)換
OJ鏈接
- 首先是創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組，第一位用0代表這樣就可以從1開始就是第一個(gè)月
- 然后遍歷數(shù)組，循環(huán)累加
- 判斷是否閏年，如果是閏年就要多加上一天，而且還要加上輸入的天數(shù)
- 不是閏年的話也要加上輸入的天數(shù)
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int year, mon, day;
int data[13] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
while (cin >> year >> mon >> day) {
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= mon; i++) {
sum += data[i];
}
if ((mon == 2) && ((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))) {
// 如果是閏年就要多加1天
sum = sum + 1 + day;
}
else {
// 需要加上最后的天數(shù)
sum = sum +day;
}
cout << sum << endl;
}
return 0;
}
6.3 日期差值
OJ鏈接
思路：
- 分別求出每一個(gè)日期與0000年0月1日距離的天數(shù)
- 兩個(gè)距離天數(shù)相減即可得到兩個(gè)日期相差的天數(shù)
//平年從1月到n月的天數(shù)
static int mon[12] = {0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334};
//給出年月日，計(jì)算距離0000年0月1日的天數(shù)和
int CountDay(int y, int m, int d)
{
// 計(jì)算0-y年的天數(shù)
int yearDay = y * 365 + y / 4 - y / 100 + y / 400;
// 計(jì)算到0-m月的天數(shù)
int monthDay = mon[m - 1];
if (m > 2 && ((y % 4 == 0 && y % 100 != 0) || y % 400 == 0))
monthDay += 1;
return yearDay + monthDay + d;
}
int main() {
int year1, month1, day1;
scanf("%4d%2d%2d", &year1, &month1, &day1);
int n1 = CountDay(year1, month1, day1);
int year2, month2, day2;
scanf("%4d%2d%2d", &year2, &month2, &day2);
int n2 = CountDay(year2, month2, day2);
cout << abs(n1 - n2) + 1 << endl;
}
6.4 打印日期
OJ鏈接
- 判斷輸入的年份是否為閏年，如果是，則將二月的天數(shù)修改為29，否則為28。
- 對(duì)于每個(gè)月，檢查輸入的天數(shù) day 是否小于等于當(dāng)前月的天數(shù)。
- 如果是，打印當(dāng)前日期并退出循環(huán)；否則，將天數(shù)減去當(dāng)前月的天數(shù)。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int year;
int day;
int mon[13] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
while (cin >> year >> day) {
if ((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))
mon[2] = 29;
else
mon[2] = 28;
for (int i = 1; i <= 12; i++) {
if (day <= mon[i]) {
printf("%04d-%02d-%02d\n", year, i, day);
break;
} else {
day -= mon[i];
}
}
}
}
6.5 累加天數(shù)
OJ鏈接
- 思路就是直接將天數(shù)加上去，然后累減，如果減的天數(shù)等于0那么就相當(dāng)于天數(shù)等于1
- 然后月份++，如果月份等于13的話，年份++，將月份賦值為1，最后直接打印即可
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int m = 0;
while (cin >> m) {
int year, mon, day, num;
for (int i = 0; i < m; i++) {
static int days[13] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
cin >> year >> mon >> day >> num;
day += num;
while (day > days[mon]) {
if ((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))
days[2] = 29;
else
days[2] = 28;
day -= days[mon];
if (day == 0) {
day = 1;
}
mon++;
if (mon == 13) {
year++;
mon = 1;
}
}
printf("%4d-%02d-%02d\n", year, mon, day);
}
}
}
文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-835500.html
最后本文就到這里結(jié)束了，感謝大家的收看，請(qǐng)多多指點(diǎn)~文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-835500.html
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