类和对象（下+）_const成员、初始化列表、友元、匿名对象

类和对象（下+）

文章目录

  • 类和对象（下+）
  • 前言
  • 一、const成员
  • 二、友元
    • 1.友元函数
    • 2.友元类
  • 三、初始化列表
  • 四、explicit关键字
  • 五、匿名对象
  • 总结

前言

static成员、内部类、const成员、初始化列表、友元、匿名对象

一、const成员

将const修饰的“成员函数”称之为const成员函数，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改。

其特性如下：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print()//Date* this{cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;}void Print()const //const Date* this{cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;}
private:int _year; // 年int _month; // 月int _day; // 日
};
int main()
{Date d1(2028, 1, 11);d1.Print();const Date d2(2028, 8, 18);d2.Print();return 0;
}

匹配原则（找最合适的）【权限不能放大】：
d1调用第一个Print（带const修饰）
d2调用第二个Print（不带const修饰
在这里插入图片描述
认为是2钟不同的类型，构成函数重载
但是在这里这样使用const是没有意义的。

写一个简单的顺序表

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
#include <cassert>
using namespace std;class SeqList
{
public:void PushBack(int x){_a[_size++] = x;}size_t size()const{return _size;}int operator[](size_t i){assert(i < _size);return _a[i];}
private:int* _a = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);size_t _size = 0;size_t _capacity = 0;
};int main()
{SeqList sl;sl.PushBack(1);sl.PushBack(2);sl.PushBack(3);for (size_t i = 0; i < sl.size(); i++){cout << sl[i]<<" ";//cout << sl.operator[](i) << " ";//与上式等价}return 0;
}

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
但是当我们需要修改sl里的内容时是不可以的，原因是重载operator[ ]返回的是int类型的_a[i]的拷贝，具有常性。
这里需要提一下：在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
此时就可以进行修改了。

此时如果又需要一个专门用于打印的函数Print，并且在传参时防止sl对象被修改因此加以const修饰，但是此时又会出现新的报错，如下

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
#include <cassert>
using namespace std;class SeqList
{
public:void PushBack(int x){_a[_size++] = x;}size_t size(){return _size;}int& operator[](size_t i){assert(i < _size);return _a[i];}
private:int* _a = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);size_t _size = 0;size_t _capacity = 0;
};void Print(const SeqList& sl)
{for (size_t i = 0; i < s.size(); i++){cout << sl[i] << " ";}
}int main()
{SeqList sl;sl.PushBack(1);sl.PushBack(2);sl.PushBack(3);Print(sl);return 0;
}

在这里插入图片描述

报错原因出在：const对象调用非const对象，存在权限放大的问题
解决方法：

	size_t size() const{return _size;}//只读int& operator[](size_t i) const{assert(i < _size);return _a[i];}//读 or 写都可以  		//与上一个代码块构成函数重载int& operator[](size_t i){assert(i < _size);return _a[i];}

只需要在size()和[ ]重载函数中加以const修饰this指针，即可。

同样看下面这段日期类

class Date
{
public:Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print()const{cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;}bool operator<(const Date& d)const{//this->Print();//this 是非const 的，可以调用const 的Printif (_year < d._year){return true;}else if (_year == d._year && _month < d._month){return true;}else if (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day){return true;}return false;}
private:int _year; // 年int _month; // 月int _day; // 日
};int main()
{const Date d1(2028, 1, 11);Date d2(2028, 8, 18);cout << (d1 < d2) << endl;cout << (d1.operator<(d2)) << endl;//与上行代码等价return 0;
}

const Date d1(2028, 1, 11);当d1加上const时，如果operator<不加const的话，会出现错误，原因依旧是d1的类型是const Date*类型，（属于权限放大）

二、友元

1.友元函数

友元函数的几点特性：

  • 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（没有this指针）
  • 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
  • 友元函数的调用和普通函数的调用原理相同

还是之前说的日期类，此时我们想要重载一下"<<"如下

	void operator<<(ostream& out){out << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;}

但是当我们想要使用重载的"<<“时，会出现以下情况：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
因此为了能够正常使用，我们在全局定义关于”<<"的重载函数,但在全局定义又会出现无法访问成员变量的问题，因此此时就需要在Date中进行友元声明，这样在全局定义的函数就可以访问类成员变量了

friend void operator<<(ostream& out, const Date& d);

接下来为了满足cout<<d1<<d2;需要以上返回out，即：

	ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d){out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;return out;}

在这里插入图片描述

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

  1. 友元关系是单向的，不具有交换性
  2. 友元关系不能传递
  3. 友元关系不能继承
class Time
{friend class Date1;
public: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Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0): _hour(hour), _minute(minute), _second(second){}
private:int _hour; int _minute; int _second;
};class Date1
{
public:Date1(int year, int month, int day){_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;}void Print()const{cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;}
private:int _year; // 年int _month; // 月int _day; // 日Time _t;
};

三、初始化列表

就像这样

public://初始化列表，是每个成员定义的地方Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1): _year(year), _month(month), _day(day){}
private://每个成员的声明int _year;int _month;int _day;

需要注意的几点是：

  1. 每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(初始化只能初始化一次)
  2. 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)
  3. 尽量使用初始化列表初始化，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
    在这里插入图片描述
    在构造函数的初始化列表阶段，对内置类型用随机值进行初始化，对自定义类型会调用它的默认构造
    在这里插入图片描述

当_day给了缺省值 int _day=1;
在这里插入图片描述
_day给了缺省值，把它初始化成1 了；接下来还要走函数体变为18，由此可知()缺省值就是给初始化列表用的!!

但是初始化列表也有不能解决初始化问题
（比如要求数组_array初始化一下（在函数体中中memset初始化））

四、explicit关键字

class A
{
public:A(int i):_a(i){cout << "A" << endl;}
private:int _a;
};int main()
{A aa1(1);A aa2 = 2;
}

在这里插入图片描述
因为

  • 单参数构造函数的隐式类型转换
  • 用2调用A构造函数生成一个临时对象，再用这个对象去拷贝构造aa2
  • 编译器会再优化，优化用2直接构造
    在这里插入图片描述
    >A& ref = 2;
    存在类型转换，会生成临时对象，2具有常量性，ref不能引用临时对象，也就是存在权限放大问题，加上const就可以了即：

const A& ref = 3;

紧接着还有一个问题，那么为什么这里ret可以引用2，因为因为这个单参数的函数支持隐式类型转换，单参数函数这个参数（2）的的整型值能转换成一个A的对象，就可以引用了。

如果说bu想让隐式类型转换发生，可以加关键字explicit，加在构造函数的位置

	explicit  A(int i):_a(i){cout << "A" << endl;}

此时在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

以上是讨论的单参数的，那么如果是多参数的呢？

c++11支持多参数的转换

class B
{
public:B(int b1,int b2):_b1(b1),_b2(b2){cout << "B" << endl;}private:int _b1;int _b2;
};
int main()
{B bb1(1, 1);B bb2 = {2,2};const B& ref = { 3,3 };//同样的，不加const就不支持引用return 0;
}

道理同上，如果不想让隐式类型转换发生，使用关键字explicit

五、匿名对象

首先来比较一下有名对象和匿名对象：

  • 有名对象 特点：生命周期在当前局部域

A aa4(4);

  • 匿名对象 特点：生命周期只在这一行

A (5);

匿名对象可以用来传参，不用先创建变量，再传参

class A
{
public:explicit  A(int i):_a(i){cout << "A" << endl;}
private:int _a;
};class SeqList
{
public:void PushBack(A x){_a[_size++] = x;}size_t size() const{return _size;}A& operator[](size_t i) const{assert(i < _size);return _a[i];}private:A* _a = (A*)malloc(sizeof(A) * 10);size_t _size = 0;size_t _capacity = 0;
};int main()
{SeqList s;A aa3(3);s.PushBack(aa3);s.PushBack(A(4));//利用匿名对象，直接传参return 0;
}

当在一些特定场景下，适当使用匿名对象可以起到简化代码的作用。

总结

😁 ；

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