类与对象(补充)

初始化列表

1. 之前我们实现构造函数时，初始化成员变量主要使用函数体内赋值，构造函数初始化还有一种方式，就是初始化列表，初始化列表的使用方式是以一个冒号开始，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。

下面就是一个初始化列表

class Text {int _a;int _b;int _c;Text():_a(1),_b(2),_c(5*5){}
};
int main()
{return 0;
}

2. 每个成员变量在初始化列表中只能出现一次，语法理解上初始化列表可以认为是每个成员变量定义初始化的地方。

比如以上面为例 Text() :_a(10),_a(5),_b(1),_c(5)

这样是错的，a出现了两次

3. 引用成员变量，const成员变量，没有默认构造的类类型变量，必须放在初始化列表位置进行初始化，否则会编译报错。

class Text {int _a;int _b;int _c;
public:Text(int x):_a(1),_b(2),_c(5*5){}
};
class Text2 {int _d; int _e; int& f; const int g; Text h;
public:Text2(int x):_d(1),_e(2),f(x),g(x),h(1){}
};

上面代码中，分别举了这三个必须使用初始化列表的成员变量

int& f; const int g; Text h;

引用常量没有默认构造的类类型成员

4. C++11支持在成员变量声明的位置给缺省值，这个缺省值主要是给没有显示在初始化列表初始化的成员使用的。

上面代码中，在成员变量中加入等于某个值作为初始化列表缺省值。

如果，初始化列表中没有该变量，那么会将缺省值给它，但是有的话，有两种情况

以int _a变量为例： _a() _a(5) (假设这里是初始化列表)

那么第一种会把缺省值给_a,第二种把5给_a

5. 尽量使用初始化列表初始化，因为那些你不在初始化列表初始化的成员也会走初始化列表，如果这个成员在声明位置给了缺省值，初始化列表会用这个缺省值初始化。如果你没有给缺省值，对于没有显示在初始化列表初始化的内置类型成员是否初始化取决于编译器，C++并没有规定。对于没有显示在初始化列表初始化的自定义类型成员会调用这个成员类型的默认构造函数，如果没有默认构造会编译错误。

6. 初始化列表中按照成员变量在类中声明顺序进行初始化，跟成员在初始化列表出现的的先后顺序无关。建议声明顺序和初始化列表顺序保持一致。

这里以例题为例：判断下面程序的输出结果

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A(int a)
:_a1(a)
, _a2(_a1)
{}
void Print() {
cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
}
private:
int _a2 = 2;
int _a1 = 2;
};
int main()
{
A aa(1);
aa.Print();
}

分析：main函数定义了A aa(1)，aa这个变量，构造变量时调用构造函数，再调用构造函数前，先调用初始化列表，由于初始化列表中有值，那么成员变量的缺省值可以忽视，并且在类中先定义_a2,再定义_a1,所以在调用初始化类表时，先初始化_a2,所以我们使用_a1初始化_a2,但是此时_a1并没有初始化，是个随机值，所以_a2是一个随机值，之后再使用1初始化_a1，最后打印_a1 _a2完成程序

类型转换

C++支持内置类型隐式类型转换为类类型对象，需要有相关内置类型为参数的构造函数、构造函数前面加explicit就不再支持隐式类型转换

class Text {
public:Text(int x=2,int y=3):_a(1), _b(2){}
private:int _a=5;int _b=10;
};
int main()
{Text aa1;Text aa2 = 1;Text aa3 = { 1,2 };return 0;
}

static成员

用static修饰的成员变量，称之为静态成员变量，静态成员变量一定要在类外进行初始化。

static成员特点

1. 静态成员变量为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象，不存在对象中，存放在静态区。
用static修饰的成员函数，称之为静态成员函数，静态成员函数没有this指针。

我们可以写代码证实：静态成员不在对象内，并且必须在类外初始化

2. 静态成员函数中可以访问其他的静态成员，但是不能访问非静态的，因为没有this指针。
非静态的成员函数，可以访问任意的静态成员变量和静态成员函数。

3. 突破类域就可以在类外访问静态成员，可以通过类名::静态成员或者对象.静态成员来访问静态成员变量和静态成员函数。

举例：以上面代码为例

Text::funcpp();Text aa;
aa._d; aa.funcpp();

4. 静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制。静态成员变量不能在声明位置给缺省值初始化，因为缺省值是个构造函数初始化列表的，静态成员变量不属于某个对象，不走构造函数初始化列表。

面试题

1 设已经有A,B,C,D 4个类的定义，程序中A,B,C,D构造函数调用顺序为？（）
2 设已经有A,B,C,D 4个类的定义，程序中A,B,C,D析构函数调用顺序为？（）

C c;
int main()
{
A a;
B b;
static D d;
return 0；
}

分析：在做题前补充知识，1静态区的生命周期是直到程序结束，2先定义的后析构(函数中处处要调用栈帧，栈是后入先出) 3全局变量和静态变量都存储在静态区

先看第一题，c作为全局变量，定义在前面所以第一是C

接下来是 A B D就是按照定义顺序来决定构造顺序。所以结果时 C A B D

在看第二题，根据上面的知识我们知道 C D都在静态区，都属于最后析构，A B都属于局部变量

属于main函数结束就会析构，那么由于先定义的后析构，那么最终的结果是：

B A D C，ok理解！！

在这里我们还要复习一波，这个知识老是忘记：

1.全局变量的生命周期和静态变量一样，是在程序结束后才销毁

2.全局变量可以作用于所有的源文件，作用域是整个程序(正确的声明定义)，静态局部变量只能作用于它所在的函数内部，离开函数就无法作用。静态全局变量只能在本文件使用不能跨文件使用

3. 如果在一个函数内部，全局变量与局部变量重名，那么编译器不会报错会使用创建的临时变量

友元

友元提供了一种突破类访问限定符封装的方式，友元分为：友元函数和友元类，在函数声明或者类声明的前面加friend，并且把友元声明放到一个类的里面。

1 外部友元函数可访问类的私有和保护成员，友元函数仅仅是一种声明，他不是类的成员函数。
2 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。
3 一个函数可以是多个类的友元函数。
4 友元类中的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私有和保护成员。
5 友元类的关系是单向的，不具有交换性，比如A类是B类的友元，但是B类不是A类的友元。
6 友元类关系不能传递，如果A是B的友元， B是C的友元，但是A不是B的友元。
7 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。

可以随便举一个例子即可：

void funcpp3()
{cout << "hello world!!" << endl;Text1 aaa; aaa._a = 10; aaa._b = 20; aaa.funcpp1();Text2 bbb; bbb._c = 10; bbb._d = 20;
}
class Text2;
class Text1 {
public:friend Text2;friend void funcpp3();
private:int _a;int _b;	void funcpp1() { cout << "funny c++!" << endl; }
};
class Text2 {
public:friend Text1;friend void funcpp3();void funcpp2() { Text1 a; a._a = 20; a._b = 30;}
private:int _c;int _d;
};

内部类

如果一个类定义在另一个类的内部，这个内部类就叫做内部类。内部类是一个独立的类，跟定义在全局相比，他只是受外部类类域限制和访问限定符限制，所以外部类定义的对象中不包含内部类。

1 内部类默认是外部类的友元类。

2内部类本质也是一种封装，当A类跟B类紧密关联，A类实现出来主要就是给B类使用，那么可以考虑把A类设计为B的内部类，如果放到private/protected位置，那么A类就是B类的专属内部类，其
他地方都用不了。

我们可以举例说明：

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
private:
static int _k;
int _h = 1;
public:
class B // B默认就是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()
{
cout << sizeof(A) << endl;
A::B b;
A aa;
b.foo(aa);
return 0;
}

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我们还可以来一道例题来说明，可以就使用类与对象的知识

lass Solution {
public:Solution(){_ret+=_i;++_i;}int Sum_Solution(int n) { Solution arr[n];return _ret-(n+1);}private:static int _i;static int _ret;
};
int Solution::_i=1;
int Solution::_ret=0;

OK，值的注意的是要使用这个方法，核心是构造函数，但是它至少要创建一个对象来调用函数

所以最后结构要多减去(n+1)，但是我们也可以做出另一个改变

在sum_solution 中加入_ret=0; _i=1;

这样就不用减去(n+1)了

匿名对象

用类型(实参) 定义出来的对象叫做匿名对象，相比之前我们定义的类型对象名(实参) 定义出来的叫有名对象匿名对象生命周期只在当前一行，一般临时定义一个对象当前用一下即可，就可以定义匿名对象。

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;}
};

匿名对象的使用：

int main()
{
   A a();//这个是错误写法，无法判断是函数还是构造，但是不会报错
   A aa; A aaa(1);//这两个才是构造
   A();//当然这和叫做匿名对象，它的存在是为了方便使用，比如
   Solution().Sum_Solution(5);//这样非常舒服
}

匿名对象性质的证明： 匿名对象生命周期只在当前一行

解释：每调用构造析构都会打印相应的函数名，如果匿名对象的生命周期是在函数体的话，他就会连续出现4次构造4次析构，但是有一个析构提前出来了，所以证明了匿名对象的生命周期只在这一行中。

对象拷贝时的编译器优化

现代编译器会为了尽可能提高程序的效率，在不影响正确性的情况下会尽可能减少一些传参和传参过程中可以省略的拷贝。

如何优化C++标准并没有严格规定，各个编译器会根据情况自行处理。当前主流的相对新一点的编译器对于连续一个表达式步骤中的连续拷贝会进行合并优化，有些更新更"激进"的编译还会进行跨行跨表达式的合并优化。

这个倒是没有太大的影响，了解一下即可

先看一个类

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:A(int a = 0):_a1(a){cout << "A(int a)" << endl;}A(const A& aa):_a1(aa._a1){cout << "A(const A& aa)" << endl;}A& operator=(const A& aa){cout << "A& operator=(const A& aa)" << endl;if (this != &aa){_a1 = aa._a1;}return *this;}~A(){cout << "~A()" << endl;}
private:int _a1 = 1;
};
void f1(A aa)
{}
A f2()
{A aa;return aa;
}

开始测试

//传值传参