类与对象（下篇）

再谈构造函数

回顾构造函数

在上一篇博客中提到了构造函数，构造函数其主要目的是给所创建的类对象一个合适的初始值：

class Date {
public:
	Date()   //无参构造
	{}
	Date(int year, int month, int day)  //带参构造
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
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虽然上述构造函数调用之后，对象中有了一个初始值，但不能将其称为类对象成员的初始化操作，而只能称之为赋值操作。

初始化只能初始化一次，赋值可以赋值多次

初始化列表

初始化列表： 以一个冒号开始，并以逗号进行分隔每个数据成员，每个成员变量后跟一个放在括号中的初始化值/表达式

class Date {
public:
	Date()   //无参构造
	{}
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year)        //初始化列表
		,_month(month)
		,_day(day)
	{}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
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初始化只会进行一次

注意

（1）每个成员变量在初始化列表中只能出现一次（只能初始化一次）

（2）若类中包含以下成员（引用成员变量、const 成员变量、自定义类型成员变量），则必须放在初始化列表进行初始化

1）引用成员变量

class A {
public:
	A(int a,int b)
		:_a(a)
		,_b(b)              //引用类型必须在初始化列表进行初始化操作
	{}
private:
	int _a;
	int& _b;
};

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2）const 成员变量

class A {
public:
	A(int a)
		:_a(a)
		,_b(a)                // const 变量必须在初始化列表进行初始化操作
		//,_b(10)
	{}
private:
	int _a;
	const int _b;
};

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3）自定义类型成员变量

class B {
public:
	B(int b )                 //此时 B 类中存在初始化列表，但是带参构造并没有带缺省值
		:_b(b)
	{}
private:
	int _b;
};

class A {
public:
	A(int a)
		:_a(a)
		,bb(20)   //自定义类型必须在初始化列表中进行初始化操作
		//因为此时在 B 类中并没有缺省构造存在
	{}
private:
	int _a;
	B bb;
};
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假如 B 类中的构造函数是缺省构造：

结论：
若 A 类成员变量中存在 B 类（自定义类型）对象时：
（1）若 B 类中不存在全缺省构造函数，则在 A 类的构造函数初始化列表中必须对 B 类对象进行初始化操作；
（2）若 B 类中存在全缺省构造函数，则在 A 类的构造函数初始化列表中对 B 类对象进行初始化操作可有可无（编译器在 A 类构造函数初始化列表会自动调用 B 类中全缺省构造进行 B 类对象的初始化操作）

（3）尽量使用初始化列表进行初始化操作，因为对于自定义类型成员变量，一定会先使用初始化列表进行初始化操作

初始化列表可以不写，但不代表编译器就不执行初始化
若不写初始化列表，对内置类型的成员变量编译器采用随机值进行初始化，对自定义类型------调用无参或全缺省构造初始化，若没有无参或全缺省构造会报错

（4）成员变量在类中声明次序就是其在初始化列表中初始化的顺序

class Date {
public:
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year)
		,_month(month)
		,_day(day)
	{}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1(2022, 11, 28);
	return 0;
}

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假如交换一下初始化列表的初始化顺序：(注：不同编译器的处理结果可能存在差异)

class Date {
public:
	Date(int year,int month)
		:_year(year)
		,_day(month)     
		,_month(_year)      //此时 _month 会为随机值，因为与变量的声明顺序不一致
	{}
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1(2022,11);
	d1.Print();
	return 0;
}

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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，还具有类型转换的作用。

实际上，进行赋值之前，先创建了一个无名对象并对其进行初始化，然后将无名对象赋值给 d1 变量：

explicit 关键字修饰构造函数，将会禁止单参构造函数的隐式转换：

拷贝构造函数也具有初始化列表

class Date {
public:
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)		//成员变量的声明顺序======初始化顺序
	{
		cout << "Date(int,int,int)" << this << endl;
	}

	Date(const Date& d)          //带初始化列表的拷贝构造
		:_year(d._year)
		, _month(d._month)
		, _day(d._day)
	{}

	~Date()
	{
		cout << "~Date()" << this << endl;
	}

	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
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友元 friend

友元函数

在之前，我们说过类中的 private 私有成员变量在类外是不能进行访问的，要解决这一问题引入了友元的概念：

class Date {
public:
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}
	Date(const Date& d)
		:_year(d._year)
		, _month(d._month)
		, _day(d._day)
	{}
	~Date()
	{
		cout << "~Date()" << endl;
	}

	friend void Print(const Date& d);     //声明友元函数
	
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

void Print(const Date& d)
{
	//cout << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl;     
	 //私有成员变量不能在类外访问------------1、在类内定义 set get函数进行访问

	//2、定义 friend 友元函数
	cout << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl; //可以正常访问
}

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**友元函数可以访问类内私有|保护的成员变量，但不是类中的成员函数（没有*this）
友元函数不能被 const 修饰
友元函数可以在类定义中任何位置进行声明
一个函数可以是多个类的友元函数
友元函数调用普通函数调用**

输入输出流的重载

（1）正常逻辑重载函数

class Date {
public:
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year), _month(month), _day(day)
	{}

	void operator<<(ostream& out)       //输出重载，会存在一个默认的第一个参数 *this，故 out 称为第二个参数
	{
 	out << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d(2022, 11, 25);
   	//cout<

class Date {
public:
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year), _month(month), _day(day)
	{}


	friend void operator<<(ostream& out, const Date& d);  //类内声明友元，类外定义

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

//类外重载----------必须声明为友元函数，否则无法访问成员变量
//由于在类外定义，因此函数内部没有隐含的 *this ，需要我们自己添加两个参数列表,将输出设为第一个参数，则可以正常逻辑输出内容
void operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl;
}

int main()
{
	Date d(2022, 11, 25);
	
	cout << d;

	return 0;
}
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class Date {
public:
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year), _month(month), _day(day)
	{}
	//类内声明友元
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
	//输入流重载
	friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

//类外进行定义
//cout
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day;
	return out;
}

//cin
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
	in >> d._year >> d._month >> d._day;
	return in;
}

int main()
{
	Date d(2022, 11, 25);

	Date d1(2022, 12, 1);

	cout << d << endl;     //可以正常逻辑输出
	//cout << d << d1; //不能连续输出--------因为没有返回值类型


	cout << d << "  " << d1 << endl;     //此时添加相应的返回值类型可以支持连续输出


	//输入输出流重载之后可以正常使用
	cin >> d;
	cout << d << endl;

	return 0;
}
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class Time {
public:
	Time(int hour, int minute, int second)
		:_hour(hour), _minute(minute), _second(second)
	{}

	friend class Date;   //声明友元类

private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};


class Date {
public:
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year), _month(month), _day(day), _t(10, 11, 24)
	{}

	void Print()const
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << "------";
		//cout << _t._hour << ":" << _t._minute << ":" << _t._second << endl; //此时不能访问 Time 类中私有成员---需要声明 friend

//在 Time 类中声明友元关系即可访问：
		cout << _t._hour << ":" << _t._minute << ":" << _t._second << endl; 	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Time _t;
};

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class Date {
public:
	Date(int year, int month, int day)  
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{
		cout << "Date(int,int,int)" << this << endl;
	}
	
	Date(const Date& d)          //带初始化列表的拷贝构造
		:_year(d._year)
		, _month(d._month)
		, _day(d._day)
	{}
	
	~Date()
	{
		cout << "~Date()" << this << endl;
	}

	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;

public:
	static int _count;    //静态成员变量，在类中只是声明，需要在类外进行初始化
};

//类外初始化 static 成员变量

//静态成员并没有包含在具体对象当中，因此并不能通过构造函数初始化列表进行初始化赋值（所有对象共享的变量）
//静态成员变量在类外定义

int Date::_count = 0;
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class A {  //外部类

	class B {   //内部类
	private:
		int _b;
	};

public:
	A(int a) :_a(a)
	{}

private:
	int _a;
};

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class A {  //外部类

	class B {   //内部类
	public:
		B()
		{}
		void Print(const A& a)
		{
			cout << a._a << endl;      //内部类可以访问外部类中私有成员
		}
	private:
		int _b;
	};

public:
	A(int a) :_a(a)
	{}

private:
	int _a;
};
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