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[C++入门]类和对象下

news 2025/5/22 8:34:32

这一篇我们对类和对象进行一下收尾工作。

一、初始化列表

1、与构造函数的对比

2、注意事项

二，Static函数

1、概念

2、特点

3、static成员函数

特点

三、友元函数

1、概念

2、特点

一、初始化列表

1、与构造函数的对比

说到初始化列表我们很难不联想到构造函数，这里我们一起回顾一下构造函数的特点

与类同名

没有返回类型

可以重载（一个类可以有多个构造函数）

可以是public、protected或private

如果没有显式定义，编译器会生成默认构造函数

既然有了构造函数，为什么还要有初始化列表呢？

执行顺序：

初始化列表的执行先于构造函数体

成员变量的初始化顺序取决于它们在类中的声明顺序，而非初始化列表中的顺序

必须使用初始化列表的情况：

初始化const成员

初始化引用成员

初始化没有默认构造函数的类类型成员

初始化基类（在继承中）

这里我们进行简单举例

class Example {public:Example(int a, int b, AnotherClass& o) : c(a), ref(b), obj(o) {}
private:const int c;int& ref;AnotherClass obj; 
};

对于以上这些情况，我们就必须使用初始化列表

同时，使用初始化列表可以直接初始化对象，省去了调用初始化再赋值的过程

2、注意事项

1、初始化顺序：成员变量的初始化顺序是它们在类中声明的顺序，与初始化列表中的顺序无关

如下所示，我们想的是想把x赋值给b,再把b赋值给a。但是由于顺序的问题，a先进行定义，就会报错

class Order {int a;int b;
public:Order(int x) : b(x), a(b) {} 
};

2、默认参数：构造函数可以有默认参数，与初始化列表结合使用

class Box {int l, w, h;
public:Box(int length = 1, int width = 1, int height = 1) : l(length), w(width), h(height) {}
};

二，Static函数

static是C++中一个重要的关键字，当应用于类的成员时，它会改变成员的行为和生命周期。下面我会为大家慢慢介绍

1、概念

static成员变量属于类本身，而不是类的某个特定对象。所有该类的对象共享同一个static成员变量。

2、特点

在内存中只有一份拷贝

必须在类外进行定义和初始化

不依赖于任何对象存在，可以通过类名直接访问

生命周期与程序相同

class Counter {
public:Counter() { count++; } ~Counter() { count--; } static int count;     
};int Counter::count = 0;     int main() {Counter c1;cout << "当前对象数: " << Counter::count << endl; {Counter c2;cout << "当前对象数: " << Counter::count << endl; } cout << "当前对象数: " << Counter::count << endl; return 0;
}

这个结果中c2在除了作用域后就被销毁掉了，所以count在main中括号结束后随着c2的销毁就变成了1

3、static成员函数

static成员函数属于类本身，而不是类的某个特定对象。它只能访问类的static成员变量和其他static成员函数。

特点

不依赖于任何对象存在，可以通过类名直接调用

没有this指针

不能访问类的非static成员

让我们通过一段代码演示一下

class MathUtils {
public:static double add(double a, double b) {return a + b;}static double multiply(double a, double b) {return a * b;}static double getPi() {return pi;}private:static constexpr double pi = 3.141592653589793;
};int main() {cout << "5 + 3 = " << MathUtils::add(5, 3) << endl;cout << "5 * 3 = " << MathUtils::multiply(5, 3) << endl;cout << "π的值: " << MathUtils::getPi() << endl;return 0;
}

三、友元函数

1、概念

友元函数(friend function)是C++中一种特殊的函数，它可以访问类的私有(private)和保护(protected)成员，即使它不是该类的成员函数。

2、特点

不是类的成员函数，但可以访问类的私有和保护成员

在类内部声明，使用friend关键字

不受类的访问控制限制(public/private/protected)

没有this指针，因为它不是成员函数

可以定义在类的任何部分(public/private/protected)

那么什么时候我们要使用友元函数呢？

比方说，为了提高某个函数的访问权限，或者一些要访问多个类私有成员的函数，我们就要用到友元函数，提高访问权限

举个例子吧

#include <iostream>
using namespace std;class Box {
private:double width;public:Box(double w) : width(w) {}friend void printWidth(Box box);
};void printWidth(Box box) {cout << "Box的宽度: " << box.width << endl;
}int main() {Box box(10.0);printWidth(box); return 0;
}