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再谈构造函数

在创建对象时，编译器会通过调用构造函数，给对象中的各个成员变量一个合适的初始值。需要注意的是，虽然通过调用构造函数后，对象中的每个成员变量都有了一个初始值，但构造函数中的语句只能称为赋初值，而不能称为初始化。因为初始化只能初始化一次，而构造函数体内可以进行多次赋值。

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。

注意事项：

一、每个成员变量在初始化列表中只能出现一次，因为初始化只能进行一次，所以同一个成员变量在初始化列表中不能多次出现。

二、类中包含以下成员，必须放在初始化列表进行初始化：

在定义时就必须进行初始化的变量类型，就必须放在初始化列表进行初始化。

尽量使用初始化列表初始化

因为初始化列表实际上就是当你实例化一个对象时，该对象的成员变量定义的地方，所以无论你是否使用初始化列表，都会走这么一个过程（成员变量需要定义出来）。

严格来说：

// 使用初始化列表int a = 10// 在构造函数体内初始化（不使用初始化列表）int a;a = 10;

2. 对于自定义类型，使用初始化列表可以提高代码的效率。

初始化列表的实际应用

对于以下代码，当我们要实例化一个Test类的对象时，我们使用了初始化列表，在实例化过程中只调用了一次Time类的构造函数。我们若是想在不使用初始化列表的情况下，达到我们想要的效果，就不得不这样写了：

class Time{public:Time(int hour = 0){_hour = hour;}private:int _hour;}

class Test{public:Test(int hour){// 初始化列表调用一次Time类的构造函数（不使用初始化列表但也会走这个过程）Time t(hour);_t = t;}private:Time _t;}

这时，当我们要实例化一个Test类的对象时，在实例化过程中会先在初始化列表时调用一次Time类的构造函数，然后在实例化t对象时调用一次Time类的构造函数，最后还需要调用了一次Time类的赋值运算符重载函数，效率就降下来了。

成员变量在类中声明的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顺序无关。

举个例子：

#include

using namespace std;

int i = 0;class Test{public:Test() : _b(i++) , _a(i++){}void Print(){cout << "_a:" << _a << endl;cout << "_b:" << _b << endl;}private:int _a;int _b;};

int main(){Test test;test.Print();return 0;}

代码中，Test类构造函数的初始化列表中成员变量_b先初始化，成员变量_a后初始化，按道理打印结果test._a为1，test._b为0，但初始化列表的初始化顺序是成员变量在类中声明次序，所以最终test._a为0，test._b为1。

explicit关键字

构造函数不仅可以构造和初始化对象，对于单个参数的构造函数，还支持隐式类型转换。

#include

using namespace std;

class Date{public:Date(int year = 0):_year(year){}void Print(){cout << _year << endl;}private:int _year;};

int main(){Date d1 = 2021; // 支持该操作d1.Print();return 0;}

在语法上，代码中Date d1 = 2021等价于以下两句代码：

Date tmp(2021);Date d1(tmp);

所以在早期的编译器中，当编译器遇到Date d1 = 2021这句代码时，会先构造一个临时对象，再用临时对象拷贝构造d1；但是现在的编译器已经做了优化，当遇到Date d1 = 2021这句代码时，会按照Date d1(2021)这句代码处理，这就叫做隐式类型转换。

实际上，我们早就接触了隐式类型转换，只是我们不知道而已，以下代码也叫隐式类型转换：

int a = 10;double b = a; // 隐式类型转换

在这个过程中，编译器会先构建一个double类型的临时变量接收a的值，然后再将该临时变量的值赋值给b。这就是为什么函数可以返回局部变量的值，因为当函数被销毁后，虽然作为返回值的变量也被销毁了，但是隐式类型转换过程中所产生的临时变量并没有被销毁，所以该值仍然存在。

但是，对于单参数的自定义类型来说，Date d1 = 2021这种代码的可读性不是很好，我们若是想禁止单参数构造函数的隐式转换，可以用关键字explicit来修饰构造函数。

static成员

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。静态成员变量一定要在类外进行初始化。

特性：

一、静态成员为所以类对象所共享，不属于某个具体的对象。

二、静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字。

注意：这里静态成员变量_n虽然是私有，但我们在类外突破类域直接对其进行了访问。这是一个特例，不受访问限定符的限制，否则就没办法对静态成员变量进行定义和初始化了。

三、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。

四、访问静态成员变量的方法：

3. 当静态成员变量为公有时，有以下几种访问方式：

#include

using namespace std;

class Test{public:static int _n; // 公有};

int main(){Test test;cout << test._n << endl; // 1. 通过类对象突破类域进行访问cout << Test()._n << endl; // 3. 通过匿名对象突破类域进行访问cout << Test::_n << endl; // 2. 通过类名突破类域进行访问return 0;}

2. 当静态成员变量为私有时，有以下几种访问方式：

#include

using namespace std;

class Test{public:static int GetN(){return _n;}private:static int _n;}

int main(){Test test;cout << test.GetN() << endl; // 1. 通过对象调用成员函数进行访问cout << Test().GetN() << endl; // 2. 通过匿名对象调用成员函数进行访问cout << Test::GetN() << endl; // 3. 通过类名调用静态成员函数进行访问return 0;}

五、静态成员和类的普通成员一样，也有public、private和protected这三种访问级别。

注意区分两个问题：

3. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗？

4. 非静态成员函数可以调用静态成员函数吗？

问题1：不可以。因为非静态成员函数的第一个形参默认为this指针，而静态成员函数中没有this指针，所以静态成员函数不可调用非静态成员函数。

问题2：可以。因为静态成员函数和非静态成员函数都在类中，在类中不受访问限定符的限制。

C++11中成员初始化的新玩法

C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值，但是要注意这里不是初始化，这里是给声明的成员变量一个缺省值。

class A{public:void Print(){cout << _a << endl;cout << _p << endl;}private:int _a = 10; // 非静态成员变量，可以在成员声明时给缺省值int* _p = (int*)malloc(4);static int _n; // 静态成员变量不能给缺省值}

初始化列表是成员变量定义初始化的地方，你若是给定了值，就用你所给的值对成员变量进行初始化，你若没有给定值，则用缺省值进行初始化，如果是没有缺省值，则内置类型的成员就是随机值。

友元

友元分为友元函数和友元类。友元提供了一种突破封装的方式，有时提供了便利，但友元会增加耦合度，破坏了封装，所以友元不宜多用。

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。

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非公有成员。

内部类

概念：如果一个类定义在另一个类的内部，则这个类被称为内部类。

注意：

5. 此时的内部类是一个独立的类，它不属于外部类，更不能通过外部类的对象区调用内部类。

2、外部类对内部类没有任何优越的访问权限。

3、内部类就是外部类的友元类，即内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类中的所有成员，但外部类不是内部类的友元。

特性：

1、内部类可以定义在外部类的public、private以及protected这三个区域中的任一区域。

2、内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员，不需要外部类的对象/类名。

3、外部类的大小与内部类的大小无关。

再次理解封装

C++是基于面向对象的程序，面向对象有三大特性：封装、继承、多态。C++通过类，将一个对象的属性与行为结合在一起，使其更符合人们对于一件事物的认知，将属于该对象的所有东西打包在一起。通过访问限定符的将其部分功能开放出来与其他对象进行交互，而对于对象内部的一些实现细节，外部用户不需要知道，更好的理解封装的意义，我们可以思考以下例子：

火车站是一个复杂的系统，包含售票系统、工作人员、火车等多个部分。乘客不需要知道火车的构造、票务系统是如何运作的，只要能正常方便的应用即可。

再次理解面向对象

可以看出，面向对象其实是在模拟抽象映射现实世界。

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