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【黑马程序员 C++教程从0到1入门编程】【笔记4】C++核心编程(类和对象——封装 权

时间:2022-07-29 22:29:29

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【黑马程序员 C++教程从0到1入门编程】【笔记4】C++核心编程(类和对象——封装 权

黑马程序员C++教程

文章目录

4 类和对象(类属性【成员属性】,类函数【成员函数】)4.1 封装4.1.1 封装的意义(三种权限:public公共、protected保护、private私有)(将属性和行为作为一个整体,表现生活中的事物;将属性和行为加以权限控制)(`class 类名{ 访问权限: 属性 / 行为 };`)示例1:设计一个圆类,求圆的周长示例2:设计一个学生类,属性有姓名和学号,可以给姓名和学号赋值,可以显示学生的姓名和学号三种权限示例(虽然类外不可访问类内的保护权限和私有权限元素,但是可以通过类内提供的公共方法进行设置【初始化】)(私有权限不能在子类中访问,保护权限可以在子类中访问)4.1.2 struct和class区别(struct 默认权限为公共,class 默认权限为私有【class不指定访问权限时】)4.1.3 成员属性设置为私有(成员私有属性只有它自己的方法能修改和读取)(然后在类内用方法实现对属性的——读、写等功能)4.2 对象的初始化和清理4.2.1 构造函数(constructor `类名(){}`)和析构函数(destructor `~类名(){}`)(写在类里面)(如果对象不是用new方法创建的,则函数块结束后系统会自动调用(自己写的或系统生成的)析构函数释放内存;如果用new方法创建,则调用delete方法时会调用析构函数)(如果不写析构函数,貌似也没事,系统会自动生成构造函数和析构函数。。。这块内存也不会被一直霸占着。。而且如果不写析构函数,delete方法也能释放用new方法创建的对象。。。总而言之,就是如果你不写,系统会自动帮你写)4.2.2 构造函数的分类及调用(有参构造和无参构造)(普通构造和拷贝构造)(三种调用方式:括号法、显示法、隐式转换法【不知道多参的情况怎么隐式转换??】)4.2.3 拷贝构造函数调用时机(使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象、值传递的方式给函数参数传值、以值方式返回局部对象)4.2.4 构造函数调用规则(如果用户定义有参构造函数,c++不再提供默认无参构造,但是会提供默认拷贝构造;如果用户定义拷贝构造函数,c++不会再提供其他构造函数)4.2.5 深拷贝与浅拷贝(浅拷贝:简单的赋值拷贝操作、深拷贝:在堆区重新申请空间,进行拷贝操作)(delete()只能删除在堆区开辟空间的指针)4.2.6 初始化列表(写在构造函数的参数和大括号之间,用冒号:开始,格式为类型(初始化参数),不同项之间用逗号,隔开)(`构造函数():属性1(值1),属性2(值2)... {}`)4.2.7 类对象作为类成员(初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数)4.2.8 静态成员 static(包括静态变量和静态函数)(类内声明,类外初始化)(静态成员变量:所有对象共享同一份数据,在编译阶段分配内存,类内声明,类外初始化)( 静态成员函数:所有对象共享同一个函数,静态成员函数只能访问静态成员变量)静态成员变量能在类内初始化吗?(静态成员函数可以,变量不行)4.3 C++对象模型和this指针4.3.1 成员变量和成员函数分开存储(只有非静态成员变量占对象空间【成员函数,静态变量和静态函数都不占对象空间】)4.3.2 this指针概念(this确实是个指针!)4.3.3 空指针访问成员函数(照理来说也是,类的成员函数跟它的实例对象没关系)4.3.4 const修饰成员函数(常函数:在参数括号后和大括号之间加const)(什么意思,我越看越懵逼了!)(别蒙蔽,仔细看!)(常函数内不可以修改成员属性;成员属性声明时加关键字mutable后,在常函数中依然可以修改)(常对象:声明对象前加const称该对象为常对象;常对象只能调用常函数,只能修改带mutable关键字的成员属性)4.4 友元 friend(让一个函数或者类 访问另一个类中私有成员)4.4.1 全局函数做友元4.4.2 类做友元(就是不知道干啥要这样设计,绕来绕去的,有个啥意思?)(我又看了一遍还是懵逼,需要看视频?)4.4.3 成员函数做友元4.5 运算符重载(对已有的运算符重新进行定义,赋予其另一种功能,以适应不同的数据类型)可重载运算符和不可重载运算符4.5.1 加号运算符重载(operator+)4.5.2 左移运算符重载(输出自定义数据类型)(ostream& operator<<)下面未检测-------------------------------上面需再次看视频,因为确实很多知识文档里没讲到而视频里讲到了4.5.3 递增运算符重载4.5.4 赋值运算符重载(对属性值进行拷贝)(这个用得多不多啊,搞得语法有点乱不是么?)4.5.5 关系运算符重载(灵活是灵活,但是用普通函数也可以实现呀!)4.5.6 函数调用运算符重载(仿函数)(如果要理解还得看视频,没看,先过了。。。)

4 类和对象(类属性【成员属性】,类函数【成员函数】)

C++面向对象的三大特性为:封装、继承、多态

C++认为万事万物都皆为对象,对象上有其属性和行为

例如:

​ 人可以作为对象,属性有姓名、年龄、身高、体重…,行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌…

​ 车也可以作为对象,属性有轮胎、方向盘、车灯…,行为有载人、放音乐、放空调…

​ 具有相同性质的对象,我们可以抽象称为,人属于人类,车属于车类

4.1 封装

4.1.1 封装的意义(三种权限:public公共、protected保护、private私有)(将属性和行为作为一个整体,表现生活中的事物;将属性和行为加以权限控制)(class 类名{ 访问权限: 属性 / 行为 };

封装是C++面向对象三大特性之一

封装的意义:

将属性和行为作为一个整体,表现生活中的事物将属性和行为加以权限控制

封装意义一:

​ 在设计类的时候,属性和行为写在一起,表现事物

语法:class 类名{ 访问权限: 属性 / 行为 };

(如果权限相同,属性和行为能写在一起,也能分开写)

示例1:设计一个圆类,求圆的周长

示例代码:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;//圆周率const double PI = 3.14;//1、封装的意义//将属性和行为作为一个整体,用来表现生活中的事物//封装一个圆类,求圆的周长//class代表设计一个类,后面跟着的是类名class Circle{public: //访问权限 公共的权限//属性int m_r;//半径//行为//获取到圆的周长double calculateZC(){//2 * pi * r//获取圆的周长return 2 * PI * m_r;}};int main() {//通过圆类,创建圆的对象// c1就是一个具体的圆Circle c1;c1.m_r = 10; //给圆对象的半径 进行赋值操作//2 * pi * 10 = = 62.8cout << "圆的周长为: " << c1.calculateZC() << endl;//62.8system("pause");return 0;}

示例2:设计一个学生类,属性有姓名和学号,可以给姓名和学号赋值,可以显示学生的姓名和学号

示例2代码:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;//学生类class Student {public:void setName(string name) {m_name = name;}void setID(int id) {m_id = id;}void showStudent() {cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl;}public:string m_name;int m_id;};int main() {Student stu;stu.setName("德玛西亚");stu.setID(250);stu.showStudent();//name:德玛西亚 ID:250system("pause");return 0;}

习惯上写两个public,一个写属性,一个写方法

封装意义二:

类在设计时,可以把属性和行为放在不同的权限下,加以控制

访问权限有三种:

public 公共权限protected 保护权限private 私有权限

三种权限示例(虽然类外不可访问类内的保护权限和私有权限元素,但是可以通过类内提供的公共方法进行设置【初始化】)(私有权限不能在子类中访问,保护权限可以在子类中访问)

#include<iostream>#include<string>using namespace std;//三种权限//公共权限 public类内可以访问 类外可以访问//保护权限 protected 类内可以访问 类外不可以访问//私有权限 private 类内可以访问 类外不可以访问class Person{//姓名 公共权限public:string m_Name;//汽车 保护权限protected:string m_Car;//银行卡密码 私有权限private:int m_Password;//相当于初始化public:void func(){m_Name = "张三";m_Car = "拖拉机";m_Password = 123456;}};int main() {Person p;p.m_Name = "李四";//p.m_Car = "奔驰"; //保护权限类外访问不到//p.m_Password = 123; //私有权限类外访问不到system("pause");return 0;}

4.1.2 struct和class区别(struct 默认权限为公共,class 默认权限为私有【class不指定访问权限时】)

在C++中 struct和class唯一的区别就在于默认的访问权限不同

区别:

struct 默认权限为公共class 默认权限为私有

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class C1{int m_A; //默认是私有权限};struct C2{int m_A; //默认是公共权限};int main() {C1 c1;//c1.m_A = 10; //错误,访问权限是私有C2 c2;c2.m_A = 10; //正确,访问权限是公共system("pause");return 0;}

4.1.3 成员属性设置为私有(成员私有属性只有它自己的方法能修改和读取)(然后在类内用方法实现对属性的——读、写等功能)

**优点1:**将所有成员属性设置为私有,可以自己控制读写权限

**优点2:**对于写权限,我们可以检测数据的有效性(通过类内方法实现)

示例:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person {public://姓名设置可读可写void setName(string name) {m_Name = name;}string getName(){return m_Name;}//设置年龄void setAge(int age) {if (age < 0 || age > 150) {cout << "你个老妖精!" << endl;return;}m_Age = age;}//获取年龄 int getAge() {return m_Age;}//情人设置为只写void setLover(string lover) {m_Lover = lover;}private:string m_Name; //可读可写 姓名int m_Age; //可读可写 年龄string m_Lover; //只写 情人};int main() {Person p;//姓名设置p.setName("张三");cout << "姓名: " << p.getName() << endl;//年龄设置p.setAge(50);cout << "年龄: " << p.getAge() << endl;//情人设置p.setLover("苍井");//cout << "情人: " << p.m_Lover << endl; //只写属性,不可以读取system("pause");return 0;}

4.2 对象的初始化和清理

生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置,在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全C++中的面向对象来源于生活,每个对象也都会有初始设置以及 对象销毁前的清理数据的设置。

4.2.1 构造函数(constructor类名(){})和析构函数(destructor~类名(){})(写在类里面)(如果对象不是用new方法创建的,则函数块结束后系统会自动调用(自己写的或系统生成的)析构函数释放内存;如果用new方法创建,则调用delete方法时会调用析构函数)(如果不写析构函数,貌似也没事,系统会自动生成构造函数和析构函数。。。这块内存也不会被一直霸占着。。而且如果不写析构函数,delete方法也能释放用new方法创建的对象。。。总而言之,就是如果你不写,系统会自动帮你写)

(疑问:什么情况下才写析构函数?)

析构函数(destructor)

与构造函数相反,当对象结束其生命周期,如对象所在的函数已调用完毕时,系统自动执行析构函数。析构函数往往用来做“清理善后”

的工作(例如在建立对象时用new开辟了一片内存空间,delete会自动调用析构函数后释放内存)。

对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题

​ 一个对象或者变量没有初始状态,对其使用后果是未知的

​ 同样的使用完一个对象或变量,没有及时清理,也会造成一定的安全问题

c++利用了构造函数析构函数解决上述问题,这两个函数将会被编译器自动调用,完成对象初始化和清理工作。

对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情,因此如果我们不提供构造和析构,编译器会提供

编译器提供的构造函数和析构函数是空实现(?)。

构造函数:主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值,构造函数由编译器自动调用,无须手动调用。析构函数:主要作用在于对象销毁前系统自动调用,执行一些清理工作(清理啥?。。。以后你会知道的)。

构造函数语法:类名(){}

构造函数,没有返回值也不写void函数名称与类名相同构造函数可以有参数,因此可以发生重载程序在调用对象时候会自动调用构造,无须手动调用,而且只会调用一次

析构函数语法:~类名(){}

析构函数,没有返回值也不写void函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~析构函数不可以有参数,因此不可以发生重载程序在对象销毁前会自动调用析构,无须手动调用,而且只会调用一次

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person{public://构造函数Person(){cout << "Person的构造函数调用" << endl;}//析构函数~Person(){cout << "Person的析构函数调用" << endl;}};void test01(){Person p;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

运行结果:

Person的构造函数调用Person的析构函数调用

4.2.2 构造函数的分类及调用(有参构造和无参构造)(普通构造和拷贝构造)(三种调用方式:括号法、显示法、隐式转换法【不知道多参的情况怎么隐式转换??】)

两种分类方式:

​ 按参数分为: 有参构造和无参构造

​ 按类型分为: 普通构造和拷贝构造

三种调用方式:

​ 括号法

​ 显示法

​ 隐式转换法

示例:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;//1、构造函数分类// 按照参数分类分为 有参和无参构造 无参又称为默认构造函数// 按照类型分类分为 普通构造和拷贝构造class Person {public://无参(默认)构造函数Person() {cout << "无参构造函数!" << endl;}//有参构造函数1Person(int a) {age = a;cout << "有参构造函数1!" << endl;}//有参构造函数2Person(int a, int b) {age = a + b;cout << "有参构造函数2!" << endl;}//拷贝构造函数(不加const还不行!)//(当然你也可以通过传入Person*的方式,这里只是传入引用防止对被引用Person对象更改)Person(const Person& p) {age = p.age;cout << "拷贝构造函数!" << endl;}//析构函数~Person() {cout << this << endl;cout << "析构函数!" << endl;}public:int age;};//2、构造函数的调用//调用无参构造函数void test01() {Person p; //调用无参构造函数}//调用有参的构造函数void test02() {//2.1 括号法,常用Person p1(10);Person p1_(10, 20);//注意1:调用无参构造函数不能加括号,如果加了编译器认为这是一个函数声明//Person p2();//2.2 显式法Person p2 = Person(10);Person p3 = Person(p2);//Person(10)单独写就是匿名对象 当前行结束之后,马上析构//2.3 隐式转换法Person p4 = 10; // Person p4 = Person(10); //不能用这种方法进行多参数隐式转换啊?!//Person p4_ = (10, 20);Person p5 = p4; // Person p5 = Person(p4); //注意2:不能利用 拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器认为是对象声明//Person p5(p4);}//函数块结束时会调用析构函数,析构顺序是创建顺序的逆序int main() {//test01();test02();system("pause");return 0;}

调试发现,每个类对象销毁时都会调用一次析构函数

运行结果:

有参构造函数1!有参构造函数2!有参构造函数1!拷贝构造函数!有参构造函数1!拷贝构造函数!0099F9AC析构函数!0099F9B8析构函数!0099F9C4析构函数!0099F9D0析构函数!0099F9DC析构函数!0099F9E8析构函数!请按任意键继续. . .

4.2.3 拷贝构造函数调用时机(使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象、值传递的方式给函数参数传值、以值方式返回局部对象)

C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况

使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象值传递的方式给函数参数传值以值方式返回局部对象

示例:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person {public:Person() {cout << "无参构造函数!" << endl;mAge = 0;}Person(int age) {cout << "有参构造函数!" << endl;mAge = age;}Person(const Person& p) {cout << "拷贝构造函数!" << endl;mAge = p.mAge;}//析构函数在释放内存之前调用~Person() {cout << "析构函数!" << endl;}public:int mAge;};//1. 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象void test01() {Person man(100); //p对象已经创建完毕Person newman(man); //调用拷贝构造函数Person newman2 = man; //拷贝构造Person newman3;newman3 = man; //不是调用拷贝构造函数,赋值操作(Ar:一模一样复制过去)}//2. 值传递的方式给函数参数传值//相当于Person p1 = p;(Ar:实参复制到形参??)void doWork(Person p1) {}void test02() {Person p; //无参构造函数doWork(p);}//3. 以值方式返回局部对象Person doWork2(){Person p1;cout << (int*)&p1 << endl;//cout << &p1 << endl;//跟上面一样的return p1;}void test03(){Person p = doWork2();cout << (int*)&p << endl;//cout << &p << endl;//跟上面一样的}int main() {test01();test02();test03();system("pause");return 0;}

运行结果:

有参构造函数!拷贝构造函数!拷贝构造函数!无参构造函数!析构函数!析构函数!析构函数!析构函数!无参构造函数!拷贝构造函数!析构函数!析构函数!无参构造函数!00AFF6FC拷贝构造函数!析构函数!00AFF7F4析构函数!

4.2.4 构造函数调用规则(如果用户定义有参构造函数,c++不再提供默认无参构造,但是会提供默认拷贝构造;如果用户定义拷贝构造函数,c++不会再提供其他构造函数)

默认情况下,c++编译器至少给一个类添加3个函数

1.默认构造函数(无参,函数体为空)

2.默认析构函数(无参,函数体为空)

3.默认拷贝构造函数,对属性进行值拷贝

构造函数调用规则如下:

如果用户定义有参构造函数,c++不再提供默认无参构造,但是会提供默认拷贝构造

如果用户定义拷贝构造函数,c++不会再提供其他构造函数

示例:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person {public://无参(默认)构造函数Person() {cout << "无参构造函数!" << endl;}//有参构造函数Person(int a) {age = a;cout << "有参构造函数!" << endl;}//拷贝构造函数Person(const Person& p) {age = p.age;cout << "拷贝构造函数!" << endl;}//析构函数~Person() {cout << "析构函数!" << endl;}public:int age;};void test01(){Person p1(18);//如果不写拷贝构造,编译器会自动添加拷贝构造,并且做浅拷贝操作(Ar:我调试也没发现是浅拷贝呀??【引用】。。。是浅拷贝)Person p2(p1);//p1.age = 19;//p2.age = 21;cout << "p2的年龄为: " << p2.age << endl;//18}void test02(){//如果用户提供有参构造,编译器不会提供默认构造,会提供拷贝构造Person p1; //此时如果用户自己没有提供默认构造,会出错(Ar:VS下编译都编译不过)Person p2(10); //用户提供的有参Person p3(p2); //此时如果用户没有提供拷贝构造,编译器会提供(Ar:编译器提供的貌似是全部复制)//如果用户提供拷贝构造,编译器不会提供其他构造函数Person p4; //此时如果用户自己没有提供默认构造,会出错Person p5(10); //此时如果用户自己没有提供有参,会出错Person p6(p5); //用户自己提供拷贝构造}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

运行结果:

有参构造函数!拷贝构造函数!p2的年龄为: 18析构函数!析构函数!无参构造函数!有参构造函数!拷贝构造函数!无参构造函数!有参构造函数!拷贝构造函数!析构函数!析构函数!析构函数!析构函数!析构函数!析构函数!

4.2.5 深拷贝与浅拷贝(浅拷贝:简单的赋值拷贝操作、深拷贝:在堆区重新申请空间,进行拷贝操作)(delete()只能删除在堆区开辟空间的指针)

深浅拷贝是面试经典问题,也是常见的一个坑

浅拷贝:简单的赋值拷贝操作

深拷贝:在堆区重新申请空间,进行拷贝操作

示例:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person {public://无参(默认)构造函数Person() {cout << "无参构造函数!" << endl;}//有参构造函数Person(int age, int height) {cout << "有参构造函数!" << endl;m_age = age;m_height = new int(height);}//拷贝构造函数 Person(const Person& p) {cout << "拷贝构造函数!" << endl;//如果不利用深拷贝在堆区创建新内存,会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题//(Ar:就是说两个不同Person对象的m_height指针指向的是同一块内存?)m_age = p.m_age;m_height = new int(*p.m_height);//m_height = p.m_height;//(这是错的!不该这么做!)}//析构函数~Person() {cout << "析构函数!" << endl;if (m_height != NULL){delete m_height;}}public:int m_age;int* m_height;};void test01(){Person p1(18, 180);Person p2(p1);cout << "p1的年龄: " << p1.m_age << " 身高: " << *p1.m_height << endl;cout << "p2的年龄: " << p2.m_age << " 身高: " << *p2.m_height << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

运行结果:

有参构造函数!拷贝构造函数!p1的年龄: 18 身高: 180p2的年龄: 18 身高: 180析构函数!析构函数!

4.2.6 初始化列表(写在构造函数的参数和大括号之间,用冒号:开始,格式为类型(初始化参数),不同项之间用逗号,隔开)(构造函数():属性1(值1),属性2(值2)... {}

作用:

C++提供了初始化列表语法,用来初始化属性

语法:构造函数():属性1(值1),属性2(值2)... {}

示例:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person {public:传统方式初始化//Person(int a, int b, int c) {//m_A = a;//m_B = b;//m_C = c;//}//初始化列表方式初始化Person(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {}void PrintPerson() {cout << "mA:" << m_A << endl;cout << "mB:" << m_B << endl;cout << "mC:" << m_C << endl;}private:int m_A;int m_B;int m_C;};int main() {Person p(1, 2, 3);p.PrintPerson();system("pause");return 0;}

mA:1mB:2mC:3

4.2.7 类对象作为类成员(初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数)

C++类中的成员可以是另一个类的对象,我们称该成员为 对象成员

例如:

class A {}class B{A a;//B类的成员,A类的对象}

B类中有对象A作为成员,A为对象成员

那么当创建B对象时,A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后?

构造的顺序是 :先调用对象成员的构造,再调用本类构造

析构顺序是:先析构本类构造,再析构对象成员构造

示例:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Phone{public:Phone(string name){m_PhoneName = name;cout << "Phone构造" << endl;}~Phone(){cout << "Phone析构" << endl;}string m_PhoneName;};class Person{public://初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数【m_Phone(pName)】Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName){cout << "Person构造" << endl;}~Person(){cout << "Person析构" << endl;}void playGame(){cout << m_Name << " 使用" << m_Phone.m_PhoneName << " 牌手机! " << endl;}string m_Name;Phone m_Phone;};void test01(){//当类中成员是其他类对象时,我们称该成员为 对象成员//构造的顺序是 :先调用对象成员的构造,再调用本类构造//析构顺序与构造相反Person p("张三", "苹果X");p.playGame();}int main() {test01();system("pause");return 0;}

运行结果:

Phone构造Person构造张三 使用苹果X 牌手机!Person析构Phone析构

4.2.8 静态成员 static(包括静态变量和静态函数)(类内声明,类外初始化)(静态成员变量:所有对象共享同一份数据,在编译阶段分配内存,类内声明,类外初始化)( 静态成员函数:所有对象共享同一个函数,静态成员函数只能访问静态成员变量)

静态成员就是在成员变量和成员函数前加上关键字static,称为静态成员

静态成员分为:

静态成员变量 所有对象共享同一份数据在编译阶段分配内存类内声明,类外初始化 静态成员函数 所有对象共享同一个函数静态成员函数只能访问静态成员变量

示例1:静态成员变量

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person{public:static int m_A; //静态成员变量//静态成员变量特点://1 在编译阶段分配内存//2 类内声明,类外初始化//3 所有对象共享同一份数据//我就想试试如果m_B不初始化,用类内函数调用会怎么样(结果当然是编译不过啦by Ar)//void PPP() {//printf("%d\n", m_B);//}private:static int m_B; //静态成员变量也是有访问权限的};//Ar 竟然不加类型修饰符还不行(去掉int报错),它难道不知道m_A是int吗??int Person::m_A = 10;//类内声明,类外初始化(必须初始化,否则有引用时编译不过)(Arnold)//int Person::m_B = 10;void test01(){//静态成员变量两种访问方式//1、通过对象Person p1;//p1.PPP();p1.m_A = 100;cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl;Person p2;p2.m_A = 200;cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl; //共享同一份数据cout << "p2.m_A = " << p2.m_A << endl;//2、通过类名cout << "m_A = " << Person::m_A << endl;//cout << "m_B = " << Person::m_B << endl; //私有权限访问不到}int main() {test01();system("pause");return 0;}

运行结果:

p1.m_A = 100p1.m_A = 200p2.m_A = 200m_A = 200

静态成员变量能在类内初始化吗?(静态成员函数可以,变量不行)

不能

static成员变量和普通static变量一样,都在内存分区的全局数据区分配内存,到程序结束后释放。这就意味着,static 成员变量不随对象的创建而分配内存,也不随对象的销毁而释放内存。而普通成员变量在对象创建时分配内存,在对象销毁时释放内存

参考文章:C++中静态成员变量的可以在类内初始化吗?

示例2:静态成员函数(静态成员函数只能访问静态成员变量)

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person{public://静态成员函数特点://1 程序共享一个函数//2 静态成员函数只能访问静态成员变量static void func(){cout << "func调用" << endl;m_A = 100;//m_B = 100; //错误,不可以访问非静态成员变量}static int m_A; //静态成员变量int m_B; // private://静态成员函数也是有访问权限的static void func2(){cout << "func2调用" << endl;}};int Person::m_A = 10;void test01(){//静态成员变量两种访问方式//1、通过对象Person p1;p1.func();//2、通过类名Person::func();//Person::func2(); //私有权限访问不到}int main() {test01();system("pause");return 0;}

func调用func调用

4.3 C++对象模型和this指针

4.3.1 成员变量和成员函数分开存储(只有非静态成员变量占对象空间【成员函数,静态变量和静态函数都不占对象空间】)

在C++中,类内的成员变量和成员函数分开存储

只有非静态成员变量才属于类的对象上

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person {public:Person() {mA = 0;}//非静态成员变量占对象空间int mA;//静态成员变量不占对象空间static int mB;//函数也不占对象空间,所有函数共享一个函数实例void func() {cout << "mA:" << this->mA << endl;}//静态成员函数也不占对象空间static void sfunc() {}};int main() {cout << sizeof(Person) << endl;//4system("pause");return 0;}

静态成员函数和普通成员函数的区别

静态函数不传递this指针,不识别对象个体

4.3.2 this指针概念(this确实是个指针!)

通过4.3.1我们知道在C++中成员变量和成员函数是分开存储的

每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例,也就是说多个同类型的对象会共用一块代码

那么问题是:这一块代码是如何区分那个对象调用自己的呢?

c++通过提供特殊的对象指针,this指针,解决上述问题。this指针指向被调用的成员函数所属的对象

this指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针

this指针不需要定义,直接使用即可

this指针的用途:

当形参和成员变量同名时,可用this指针来区分在类的非静态成员函数中返回对象本身,可使用return *this

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person{public:Person(int age){//1、当形参和成员变量同名时,可用this指针来区分this->age = age;}Person& PersonAddPerson(Person p){this->age += p.age;cout << this << endl;//返回对象本身(this是个指针!)return *this;}int age;};void test01(){Person p1(10);cout << "p1.age = " << p1.age << endl;Person p2(10);p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1);cout << "p2.age = " << p2.age << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

运行结果:

p1.age = 100133F7300133F7300133F730p2.age = 40

4.3.3 空指针访问成员函数(照理来说也是,类的成员函数跟它的实例对象没关系)

C++中空指针也是可以调用成员函数的,但是也要注意有没有用到this指针

如果用到this指针,需要加以判断保证代码的健壮性

示例:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;//空指针访问成员函数class Person {public:void ShowClassName() {cout << "我是Person类!" << endl;}void ShowPerson() {if (this == NULL) {return;}cout << mAge << endl;}public:int mAge;};void test01(){Person* p = NULL;p->ShowClassName(); //空指针,可以调用成员函数p->ShowPerson(); //但是如果成员函数中用到了this指针,就不可以了}int main() {test01();system("pause");return 0;}

我是Person类!

4.3.4 const修饰成员函数(常函数:在参数括号后和大括号之间加const)(什么意思,我越看越懵逼了!)(别蒙蔽,仔细看!)(常函数内不可以修改成员属性;成员属性声明时加关键字mutable后,在常函数中依然可以修改)(常对象:声明对象前加const称该对象为常对象;常对象只能调用常函数,只能修改带mutable关键字的成员属性)

常函数:

成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数常函数内不可以修改成员属性成员属性声明时加关键字mutable后,在常函数中依然可以修改

常对象:

声明对象前加const称该对象为常对象常对象只能调用常函数

示例:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person {public:Person() {m_A = 0;m_B = 0;}//this指针的本质是一个指针常量,指针的指向不可修改//如果想让指针指向的值也不可以修改,需要声明常函数void ShowPerson() const {//const Type* const pointer;//this = NULL; //不能修改指针的指向 Person* const this;//this->m_A = 100;//没加mutable不能修改//const修饰成员函数,表示指针指向的内存空间的数据不能修改,除了mutable修饰的变量this->m_B = 100;}void MyFunc() const {//m_A = 10000;//报错,无法修改cout << m_A << endl;//但是可以访问m_B = 11234;}void MyFunc2(){}public:int m_A;mutable int m_B; //可修改 可变的};//const修饰对象 常对象void test01() {const Person person; //常量对象 cout << person.m_A << endl;//person.mA = 100; //常对象不能修改成员变量的值,但是可以访问person.m_B = 100; //但是常对象可以修改mutable修饰成员变量//常对象访问成员函数person.MyFunc(); //常对象只能调用const的函数//person.MyFunc2();//报错:不能访问(常对象只能调用常函数)//person.m_A = 1111;//报错:表达式必须是可修改的左值(常对象只能修改带mutable关键字的成员属性)}int main() {test01();system("pause");return 0;}

运行结果:

00

4.4 友元 friend(让一个函数或者类 访问另一个类中私有成员)

生活中你的家有客厅(Public),有你的卧室(Private)

客厅所有来的客人都可以进去,但是你的卧室是私有的,也就是说只有你能进去

但是呢,你也可以允许你的好闺蜜好基友进去。

在程序里,有些私有属性 也想让类外特殊的一些函数或者类进行访问,就需要用到友元的技术

友元的目的就是让一个函数或者类 访问另一个类中私有成员

友元的关键字为friend

友元的三种实现

全局函数做友元类做友元成员函数做友元

4.4.1 全局函数做友元

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Building{//告诉编译器 goodGay全局函数 是 Building类的好朋友,可以访问类中的私有内容(相当于函数声明)friend void goodGay(Building* building);public:Building(){this->m_SittingRoom = "客厅";this->m_BedRoom = "卧室";}public:string m_SittingRoom; //客厅private:string m_BedRoom; //卧室};void goodGay(Building* building){cout << "好基友正在访问: " << building->m_SittingRoom << endl;cout << "好基友正在访问: " << building->m_BedRoom << endl;}void test01(){Building b;goodGay(&b);}int main() {test01();system("pause");return 0;}

运行结果:

好基友正在访问: 客厅好基友正在访问: 卧室

4.4.2 类做友元(就是不知道干啥要这样设计,绕来绕去的,有个啥意思?)(我又看了一遍还是懵逼,需要看视频?)

C++有的地方为什么要类内定义,类外实现(类内声明,类外初始化)?

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Building;//前面的调用后面的,要把后面的弄到前面来声明一下class goodGay{public:goodGay();void visit();private:Building* building;};class Building{//告诉编译器 goodGay类是Building类的好朋友,可以访问到Building类中私有内容friend class goodGay;public:Building();public:string m_SittingRoom; //客厅private:string m_BedRoom;//卧室};Building::Building(){this->m_SittingRoom = "客厅";this->m_BedRoom = "卧室";}goodGay::goodGay()//类内声明,类外初始化{building = new Building;}void goodGay::visit(){cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;}void test01(){goodGay gg;gg.visit();}int main() {test01();system("pause");return 0;}

好基友正在访问: 客厅好基友正在访问: 卧室

4.4.3 成员函数做友元

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Building;class goodGay{public:goodGay();void visit(); //只让visit函数作为Building的好朋友,可以发访问Building中私有内容void visit2();private:Building* building;};class Building{//告诉编译器 goodGay类中的visit成员函数 是Building好朋友,可以访问私有内容friend void goodGay::visit();public:Building();public:string m_SittingRoom; //客厅private:string m_BedRoom;//卧室};Building::Building(){this->m_SittingRoom = "客厅";this->m_BedRoom = "卧室";}goodGay::goodGay(){building = new Building;}void goodGay::visit(){cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;}void goodGay::visit2(){cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;//cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;//visit2不是好朋友,不能访问私有内容(卧室)}void test01(){goodGay gg;gg.visit();gg.visit2();}int main() {test01();system("pause");return 0;}

好基友正在访问客厅好基友正在访问卧室好基友正在访问客厅

4.5 运算符重载(对已有的运算符重新进行定义,赋予其另一种功能,以适应不同的数据类型)

可重载运算符和不可重载运算符

运算符重载概念:对已有的运算符重新进行定义,赋予其另一种功能,以适应不同的数据类型

4.5.1 加号运算符重载(operator+)

作用:实现两个自定义数据类型相加的运算

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person {public:Person() {};Person(int a, int b){this->m_A = a;this->m_B = b;}//成员函数实现 + 号运算符重载(调用它的对象(this)+(p)?)Person operator+(const Person& p) {Person temp;temp.m_A = this->m_A + p.m_A;temp.m_B = this->m_B + p.m_B;return temp;}public:int m_A;int m_B;};//全局函数实现 + 号运算符重载//Person operator+(const Person& p1, const Person& p2) {//Person temp(0, 0);//temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;//temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;//return temp;//}//运算符重载 可以发生函数重载 Person operator+(const Person& p2, int val){Person temp;temp.m_A = p2.m_A + val;temp.m_B = p2.m_B + val;return temp;}void test() {Person p1(10, 10);Person p2(20, 20);//成员函数方式Person p3 = p2 + p1; //相当于 p2.operaor+(p1)cout << "mA:" << p3.m_A << " mB:" << p3.m_B << endl;Person p4 = p3 + 10; //相当于 operator+(p3,10)cout << "mA:" << p4.m_A << " mB:" << p4.m_B << endl;}int main() {test();system("pause");return 0;}

mA:30 mB:30mA:40 mB:40

总结1:对于内置的数据类型的表达式的的运算符是不可能改变的

总结2:不要滥用运算符重载

4.5.2 左移运算符重载(输出自定义数据类型)(ostream& operator<<)

/video/BV1et411b73Z?p=122

看了视频教程才看明白,

作用:可以输出自定义数据类型

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person {friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p);public:Person(int a, int b){this->m_A = a;this->m_B = b;}//成员函数 实现不了 p << cout 不是我们想要的效果//void operator<<(Person& p){//}private:int m_A;int m_B;};//全局函数实现左移重载//ostream对象只能有一个ostream& operator<<(ostream& out, Person& p) {out << "a:" << p.m_A << " b:" << p.m_B;return out;}void test() {Person p1(10, 20);cout << p1 << "hello world" << endl; //链式编程}int main() {test();system("pause");return 0;}

a:10 b:20hello world

总结:重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型

下面未检测-------------------------------上面需再次看视频,因为确实很多知识文档里没讲到而视频里讲到了

4.5.3 递增运算符重载

作用: 通过重载递增运算符,实现自己的整型数据

class MyInteger {friend ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint);public:MyInteger() {m_Num = 0;}//前置++MyInteger& operator++() {//先++m_Num++;//再返回return *this;}//后置++MyInteger operator++(int) {//先返回MyInteger temp = *this; //记录当前本身的值,然后让本身的值加1,但是返回的是以前的值,达到先返回后++;m_Num++;return temp;}private:int m_Num;};ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint) {out << myint.m_Num;return out;}//前置++ 先++ 再返回void test01() {MyInteger myInt;cout << ++myInt << endl;cout << myInt << endl;}//后置++ 先返回 再++void test02() {MyInteger myInt;cout << myInt++ << endl;cout << myInt << endl;}int main() {test01();//test02();system("pause");return 0;}

总结: 前置递增返回引用,后置递增返回值

4.5.4 赋值运算符重载(对属性值进行拷贝)(这个用得多不多啊,搞得语法有点乱不是么?)

c++编译器至少给一个类添加4个函数

默认构造函数(无参,函数体为空)默认析构函数(无参,函数体为空)默认拷贝构造函数,对属性进行值拷贝赋值运算符 operator=, 对属性进行值拷贝

如果类中有属性指向堆区,做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题

示例:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person{public:Person(int age){//将年龄数据开辟到堆区m_Age = new int(age);}//重载赋值运算符 Person& operator=(Person& p){//if(this->m_Age != NULL)if (m_Age != NULL){delete m_Age;m_Age = NULL;}//编译器提供的代码是浅拷贝//m_Age = p.m_Age;//提供深拷贝 解决浅拷贝的问题m_Age = new int(*p.m_Age);//返回自身return *this;}~Person(){if (m_Age != NULL){delete m_Age;m_Age = NULL;}}//年龄的指针int* m_Age;};void test01(){Person p1(18);Person p2(20);Person p3(30);p3 = p2 = p1; //赋值操作cout << "p1的年龄为:" << *p1.m_Age << endl;cout << "p2的年龄为:" << *p2.m_Age << endl;cout << "p3的年龄为:" << *p3.m_Age << endl;}int main() {test01();//int a = 10;//int b = 20;//int c = 30;//c = b = a;//cout << "a = " << a << endl;//cout << "b = " << b << endl;//cout << "c = " << c << endl;system("pause");return 0;}

4.5.5 关系运算符重载(灵活是灵活,但是用普通函数也可以实现呀!)

作用:重载关系运算符,可以让两个自定义类型对象进行对比操作

示例:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Person{public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;};bool operator==(Person& p){if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age){return true;}else{return false;}}bool operator!=(Person& p)//为啥不直接写个equal函数?{if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age){return false;}else{return true;}}string m_Name;int m_Age;};void test01(){//int a = 0;//int b = 0;Person a("孙悟空", 18);Person b("孙悟空", 18);if (a == b){cout << "a和b相等" << endl;}else{cout << "a和b不相等" << endl;}if (a != b){cout << "a和b不相等" << endl;}else{cout << "a和b相等" << endl;}}int main() {test01();system("pause");return 0;}

a和b相等a和b相等

4.5.6 函数调用运算符重载(仿函数)(如果要理解还得看视频,没看,先过了。。。)

函数调用运算符 () 也可以重载由于重载后使用的方式非常像函数的调用,因此称为仿函数仿函数没有固定写法,非常灵活

示例:

#include<iostream>#include<string>using namespace std;class MyPrint{public:void operator()(string text){cout << text << endl;}};void test01(){//重载的()操作符 也称为仿函数MyPrint myFunc;myFunc("hello world");}class MyAdd{public:int operator()(int v1, int v2){return v1 + v2;}};void test02(){MyAdd add;int ret = add(10, 10);cout << "ret = " << ret << endl;//匿名对象调用 cout << "MyAdd()(100,100) = " << MyAdd()(100, 100) << endl;}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

hello worldret = 20MyAdd()(100,100) = 200

【黑马程序员 C++教程从0到1入门编程】【笔记4】C++核心编程(类和对象——封装 权限 对象的初始化和清理 构造函数 析构函数 深拷贝 浅拷贝 初始化列表 友元friend 运算符重载)

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