【C++】解构C++对象模型:你和高手之间,就差这篇类和对象-下
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一,类型转换
1,C++支持内置类型隐式转换为类类型的对象,但是需要有内置类型为参数的构造函数。
2,构造函数前面可以加上explicit就不在支持隐式类型转换。
3,类类型之间也可以进行隐式类型转换,不过需要构造函数进行支持。
类型转换的目的主要是用来简化内容,减少创建类类型的变量
class A
{
public:
A(int a1 = 0)
:_a1(a1)
{}
//多参数类型的构造函数
A(int a1, int a2)
:_a1(a1)
,_a2(_a1)
{}
//拷贝构造函数
A(const A& a)
{
_a1 = a._a1;
}
void Printf()
{
cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
}
private:
int _a1 = 1;
int _a2 = 1;
};
//栈类
class Stack
{
public:
void Push(const A& a)
{
}
private:
A arr1[10];
int _top;
};
int main()
{
//2先放到临时对象当中,再拷贝构造为A类型
A ass1 = 1;
ass1.Printf();
A& as1 = ass1;//拷贝构造
//临时变量具有常性需要加const
const A& as2 = 2;
int i = 12;
double k = i;//同理i先放到临时对象当中
const double& rd = i;
Stack st;
A a2(2);
st.Push(a2);
//不用创建a2就可以达到相同的效果--达到简化的效果
st.Push(2);
//多参数的类型转换
A sa = { 1,2 };
st.Push(sa);
//同样可以简化为:
st.Push({ 2,3 });
return 0;
}
二,static成员
1,用static修饰的成员变量称为静态成员变量,静态成员变量一定在类外面进行初始化
2,静态成员变量为所有类类型的对象所共享,不属于某个对象,存在静态区。

3,用static修饰的成员函数称为静态成员函数,静态成员函数的参数中没有this指针,因为他不属于某个类对象。
4,静态成员函数可以访问其他的静态成员变量,但是不能访问非静态的,因为没有this指针。

5,非静态的成员函数可以访问任意的静态成员函数和静态成员变量。

6,突破类域就可以访问静态成员,使用类名::静态成员 或 对象.静态成员 来访问静态成员变量和静态成员函数。
下面在main主函数当中进行演示

7,静态成员也是类成员,也受访问限定符public,private,protected的限制。
使用:
//计算程序中创建了多少个类
class A
{
public:
A()
{
count++;
}
A(const A& n)
{
count++;
}
~A()
{
count--;
}
//设置静态函数绕过访问限定符得到静态成员变量
static int Getcount()
{
//a++; //不能访问到a
return count;
}
//在类中的其他成员可以任意访问静态成员变量和函数
void Func()
{
cout << count << endl;
cout << Getcount << endl;
}
private:
static int count;
int a = 1;
};
//静态成员变量在类外面进行初始化
int A::count = 0;
int main()
{
//cout << A::count << endl; //不能直接访问
//借助静态成员函数进行访问
cout << A::Getcount() << endl;
A a1, a2;
{
A a3(a1);
cout << A::Getcount() << endl;
}
cout << A::Getcount() << endl;
cout << a1.Getcount() << endl;
return 0;
}
运行结果:0 3 2 2
例题1:

class Sum
{
public:
Sum()
{
count += i;
i++;
}
static int Getcount()
{
return count;
}
private:
//使用静态变量使其为全局变量
//每进行一次Sum函数就可以记录
static int i;
static int count;
};
int Sum::i = 1;
int Sum::count = 0;
class Solution {
public:
int Sum_Solution(int n)
{
//定义一个变长数组,当执行sum函数n次时,count就是要求的值
Sum arr[n];
return Sum::Getcount();
}
};
例题2:

先构造全局变量C,再进入主函数按照顺序构造a,b,d
对于析构顺序是构造函数的相反,同时由于全局变量创建后主函数开辟的函数栈帧,所以先在主函数中析构b,再析构a,静态局部变量在main执行之后全局变量之前析构,最后析构全局c
答案:E B
三,友元
1,友元的作用:允许一个外部函数或另一个类来突破private和protected的限制访问当前类的成员,友元分为:友元函数和友元类。用法:在函数声明前加上friend,并把友元声明放到一个类中。
注意:友元函数不是类的成员函数
2,友元函数可以在类的任何地方进行声明,不受访问限定符的影响。
3,一个函数可以是多个类的友元函数,即一个函数可以访问多个类中的成员或函数。
class B;
class A
{
friend void Func(const A& a, const B& b);
private:
int _a1 = 4;
int _a2 = 3;
};
class B
{
friend void Func(const A& a, const B& b);
private:
int _b1 = 3;
int _b2 = 4;
};
//可以访问类A和类B
void Func(const A& a, const B& b)
{
cout << a._a1 << endl;
cout << b._b2 << endl;
}
int main()
{
A a;
B b;
Func(a, b);
return 0;
}
4,友元类中的成员函数都是另一个类的友元函数,可以访问另一个类当中的私有和保护的成员 。
5,友元类的关系是单向的,没有交换性。例如:A类是B类的友元,但是B类不是A类的友元。则
A类可以使用B类中的私有成员,而B类不能使用A类当中的私有成员。
6,友元关系不能进行传递,例如A类是B类的友元,B类是C类的友元,但是A类不是C类的友元。
类比:友元类就相当于我是你的朋友,我可以去到你家拿取东西,但是你不是我的朋友,你不能到我家拿取东西。同时A是B的朋友,B是C的朋友,但是A不一定是C的朋友。
class A
{
public:
//友元类
friend class B;
private:
int _a1 = 1;
int _a2 = 2;
};
class B
{
public:
//可以访问到类A中的成员
void Func1(const A& a)
{
cout << a._a1 << endl;
cout << _b1 << endl;
}
void Func2(const A& a)
{
cout << a._a2 << endl;
cout << _b2 << endl;
}
private:
int _b1 = 3;
int _b2 = 4;
};
int main()
{
A ar;
B b3;
b3.Func1(ar);
b3.Func2(ar);
return 0;
}
四,内部类
如果一个类定义在另一个类中,那么这个类被称为内部类。内部类是一个独立的类,跟全局相比,只是受到了类域和访问限定符的影响,同时计算类的大小时,不会算上内部类。
内部类默认是外部类的友元。
内部类本质上是一种封装,当A类和B类紧密联系,A类实现出来主要是给B类进行使用 ,就可以把A类放到B类当中,如果放到private/protect当中,A类就是B类专属内部类,其他地方不能使用 。
运用展示:
class A
{
public:
class B
{
public:
//内部类默认是外部类的友元类
void Func(const A& a)
{
cout << a.a1 << endl;
cout << a.k << endl;
}
private:
int _b1;
};
private:
int a1 = 1;
static int k;
};
int A::k = 2;
int main()
{
//大小为4只计入了a1,内部类不进行计入
cout << sizeof(A) << endl;
A a;
A::B rb;
rb.Func(a);
return 0;
}
运行结果:

五,匿名对象
相比较之前使用:类型 对象名(参数)定义的有名对象,用类型 (实参)定义出的对象称之为匿名对象。
匿名对象的生命周期和临时变量相同只在当前的一行,当只临时使用一下该类类型时,可以进行使用匿名对象。
使用展示:
class A
{
public:
A(int a = 1)
:_a(a)
{
cout << "A" << endl;
}
~A()
{
cout << "~A" << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
A ar;
//定义匿名函数
//生命周期只有这一行,下一行会自动调用析构函数
A();
A(1);
//A arr() //不能这样定义,无法识别是函数声明还是对象定义
A arr(2); //传入实参就可以分辨
return 0;
}
当一条语句既可以解释为对象定义,又可以解释为函数声明时,编译器必须将其解释为函数声明。
六,对象拷贝时的编译器优化
解释:编译器为了提高程序的效率,在不影响正确性的前提下 ,会尽可能减少传参或传返回值过程中可以省略的拷贝。
使用:
如何进行优化编译器没有进行严格的规定,一般是当在同一行代码中同时调用构造函数和拷贝构造函数时,进行优化为一个构造函数。
功能演示:
class A
{
public:
//构造函数
A(int a1 = 0)
:_a1(a1)
{
cout <<"A(int a1)" << endl;
}
//拷贝构造函数
A(const A& aa)
:_a1(aa._a1)
{
cout << "A(const A& aa)" << endl;
}
//赋值运算符重载
A& operator=(const A& aa)
{
cout << "A& operator=(const A& aa)" << endl;
if (this != &aa)
{
_a1 = aa._a1;
}
return *this;
}
//析构函数
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
//进行打印
void Print()
{
cout << "A::Print->" << _a1 << endl;
}
A& operator++()
{
_a1 += 100;
return *this;
}
private:
int _a1 = 1;
};
Debug和 Release环境下运行结果相同:




析构总结:函数中的局部变量和参数过了函数就会析构,匿名对象和临时对象的生命周期只在一行,过了这一行,就会析构。main中的变量在return 0前析构
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