构造函数
- 构造函数体赋值
在创建对象时，编译器通过调用构造函数，给对象中各个成员一个合适的初始值
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};虽然上述构造函数调用之后，对象中已经有了一个初始值，但是不能将其称作为类对象成员的初始化，构造函数体中操作只能将其称作为赋初值，而不能将其称作为初始化。因为初始化只能初始化一次，而构造函数体内，可以给 成员多次赋值。
- 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。
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】
- 每个成员在初始化列表中只能出现一次
- 初始化列表仅用于初始化类的数据成员，并不指定这些数据成员的初始化顺序，数据成员在类中定义顺序就是在初始化列表中的初始化顺序
- 尽量避免使用成员初始化成员，成员的初始化顺序最好和成员的定义顺序保持一致
- 类中包含以下成员，一定要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
- 类类型成员(该类有非缺省的构造函数)
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
:_year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
class Test
{
public:
Test(int a, const int t, Date x)
:_a(a)
, _t(t)
, _date(2018, 8, 11)
{}
private:
int &_a;//引用成员变量
const int _t;//const成员变量
Date _date;//类类型成员
};
构造函数作用
构造函数不仅可以把对象构造成功，还可以给对象中各个成员变量一个初始值，有时候还具有类型转换的作用。
因此，构造函数的作用如下：构造&初始化对象 类型转换对于单参构造函数，可以将其接受参数转化成类类型对象
class Date
{
public:
Date(int year)
:_year(year)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void TestDate()
{
Date d1(2018);
// 用一个整形变量给日期类型对象赋值
// 实际编译器背后会用2019构造一个无名对象，最后用无名对象给d1对象进行赋值
d1 = 2019;
}用explicit修饰构造函数，将会抑制构造函数的隐式转换。 当对上述日期类的构造函数用explicit进行修饰时，表明明确告诉编译器，禁止单参构造函数的类型转化作用，因此TestDate函数中的赋值语句将会编译失败。
- 默认构造函数
如果一个类未显式定义构造函数时，编译器会合成一个默认的构造函数。如果类显式定义了，编译器将不再合成。
注意：编译器合成的构造函数一定是不带参数的
class Date
{
public:
/*
Date(int year, int month, int day)
:_year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
*/
void SetDate(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d;
d.SetDate(2018, 7, 1);
return 0;
}
将上述构造函数注释掉，对象可以创建成功，因为编译器合成了一个默认的不带参数的默认构造函数，但是该默认构造函数实际什么事情都不做，类似以下方式：
Date()
{}即该构造函数实际没有任何意义。那完全可以不用合成，合成了就要调用，而调用了该构造函数又没有实际意义， 而且还影响程序的效率
通过汇编代码可以看到，创建对象语句底层没有对应的汇编语句，即编译器并未合成构造函数
因此编译器对是否合成构造函数进行了优化，编译器根据自己的需求选择性的合成构造函数，即如果类中没有显式定义构造函数，在编译器需要且有能力合成时，会合成一个无参的构造函数。比如：
class Time
{
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:
void SetDate(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
Date d;
d.SetDate(2018, 7, 1);
return 0;
}Time类显式定义了其缺省的构造函数，Date类未显式定义构造函数，其中包含了一个Time类对象。当创建Date类对象时，编译器需要调用Date类的构造函数完成Date类对象的构造，由于Date未显式定义，此时编译器必须合成：
因为Time类的构造函数存在，合成Date构造函数的目的就是为了完成Data类对象中包含的Time类对象的构造。
但是，如果将Time类缺省的构造函数改成非缺省构造函数编译器就没有能力合成，此时会报错
友元
友元分为：友元函数和友元类
- 友元函数
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);
public:
void SetDate(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
_cout<<d._year<<"-"<<d._month<<"-"<<d._day;
return _cout;
}
int main()
{
Date d(2017, 12, 24);
cout<<d<<endl;
return 0;
}说明:
- 友元函数可访问类的私有成员，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和原理相同
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
class Date; // 前置声明
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, int minute, int second)
: _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;
};
友元的优缺点
优点：提高了程序运行效率
缺点：破坏了类的封装性和隐藏性
注意：
- 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
- 友元函数不能继承
static
- 概念
声明为static的类成员称为类的静态成员，用static修饰的成员变量，称之为静态成员变量；用static修饰的成员函数，称之为静态成员函数。静态的成员变量一定要在类外进行初始化
class A
{
public:
A()
{
++_count;
}
A(const A& t)
{
++_count;
}
~A()
{
--_count;
}
static void GetACount()
{
return _count;
}
private:
static int _count;
};
int Test::_count = 0;
void TestA()
{
cout<<A::GetACount()<<endl;
A a1, a2;
A a3(a1);
cout<<A::GetACount()<<endl;
}- 特性
- 静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的实例
- 静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字
- 类静态成员即可用类名::静态成员或者对象.静态成员来访问
- 静态成员函数没有隐藏的this指针，不能访问任何非静态成员
- 静态成员和类的普通成员一样，也有public、protected、private3种访问级别，也可以具有返回值，const修饰符等参数
静态成员函数不可以调用非静态成员函数
非静态成员函数可以调用类的静态成员函数
内联函数
概念
以inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开，没有函数压栈的开销，内联函数提升程序运行的效率特性
- inline是一种以空间换时间的做法，省去调用函数额开销。所以代码很长或者有循环/递归的的函数不适宜使用内联
- inline对于编译器而言只是一个建议，编译器会自动优化，如果定义为inline的函数体内有循环/递归等等，编译器优化时会忽略掉内联
- inline必须函数定义放在一起，才能成为内联函数，仅将inline放在声明前是不起作用的
- 定义在类内的成员函数默认定义为内联函数
在C++中，强制建议使用const代替宏常量，使用内联函数代替宏函数， const和内联函数在进行编译时不仅进行替换，而且还会进行参数类型检测，提高了程序的安全性。内敛函数可以是普通函数，也可以是类的成员函数；函数式宏不能作为类的成员函数
运算符重载
重载操作符是具有特殊函数名的函数，关键字operator后面接需要定义的操作符符号。
操作符重载也是一个函数，具有返回值和形参表。
它的形参数目与操作符的操作数目相同，使用运算符重载可以提高代码的可读性
返回值 operator 操作符(参数列表)
注意：
- 不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@
- 重载操作符必须有一个类类型或者枚举类型的操作数
- 用于内置类型的操作符，其含义不能改变，例如：内置的整型+，不能改变其含义
- 作为类成员的重载函数，其形参看起来比操作数数目少1成员函数的操作符有一个默认的形参this，限定为第一个形参
- 一般将算术操作符定义为非成员函数，将赋值运算符定义成员函数
- 操作符定义为非类的成员函数时，一般将其定义为类的友元
- == 和 != 操作符一般要成对重载
- 下标操作符[]：一个非const成员并返回引用，一个是const成员并返回引用
- 解引用操作符*和->操作符，不显示任何参数
- 前置式++/–必须返回被增量或者减量的引用，后缀式操作符必须返回旧值，并且应该是值返回而不是引用返回
- 输入操作符>>和输出操作符<<必须定义为类的友元函数