C++ ─── 隐式类型转换、static成员、友元、内部类
时间:2024-04-30 10:25:30 来源:网络cs 作者:峨乐 栏目:卖家故事 阅读:
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目录
1. explicit关键字
2. static成员
2.1 概念
2.2 特性
3. 友元
3.1 友元函数
3.2 友元类
4. 内部类
5. 再次理解类和对象
1. explicit关键字
构造函数不仅可以构造与初始化对象,对于接收单个参数的构造函数,还具有类型转换的作用。接收单个参数的构造函数具体表现: 1. 构造函数只有一个参数 2. 构造函数有多个参数,除第一个参数没有默认值外,其余参数都有默认值 3. 全缺省构造函数
class Date{public: // 1. 单参构造函数,没有使用explicit修饰,具有类型转换作用 // explicit修饰构造函数,禁止类型转换---explicit去掉之后,代码可以通过编译 explicit Date(int year) :_year(year) {} /* // 2. 虽然有多个参数,但是创建对象时后两个参数可以不传递,没有使用explicit修饰,具有类型转 换作用 // explicit修饰构造函数,禁止类型转换 explicit Date(int year, int month = 1, int day = 1) : _year(year) , _month(month) , _day(day) {} */ Date& operator=(const Date& d) { if (this != &d) { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; } return *this; }private: int _year; int _month; int _day;};void Test(){ Date d1(2022); // 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2023构造一个匿名对象,最后用匿名对象给d1对象进行赋值 d1 = 2023; // 将1屏蔽掉,2放开时则编译失败,因为explicit修饰构造函数,禁止了单参构造函数类型转换的作用}
上述代码可读性不是很好,用explicit修饰构造函数,将会禁止构造函数的隐式转换。
隐式类型转换
匿名对象看后面博客 http://t.csdnimg.cn/O7iFT#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include<iostream>using namespace std;class Date{public:Date(int year= 0 ,int month = 0 ,int day = 1):_year(year),_month(month),_day(day){}private:int _year;int _month;int _day;};int main(){Date d1(2024, 4, 27);Date(2024, 5, 1);//匿名对象//相当于Date d2 = Date(2024,5,1);Date d2 = {2024, 5, 1};//隐式类型转换(生成了由{2024,5,1}产生的匿名对象,) Date d3[10]{ 1,2,3,{2024,5,27} };return 0;}
隐式类型转化可以方便场景应用
class Date{public:Date(int year = 0, int month = 0, int day = 1):_year(year), _month(month), _day(day){}private:int _year;int _month;int _day;};class Stack{public: void Push(const Date& d)//重点必须用const修饰,因为匿名函数是临时变量具有常性 { //... }private: //...};int main(){Stack st;//可以直接使用st.Push(1);st.Push({2024,5,27});Date d1(1);st.Push(d1);Date d2(2024, 5, 1);st.Push(d2);//隐式类型转换Date d3 = {2024,4,27};st.Push(d3);return 0;}
2. static成员
.
2.1 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,要标明类
int A::_scount=0;
面试题:实现一个类,计算程序中创建出了多少个类对象。 class A{public: A() { ++_scount; } A(const A& t) { ++_scount; } ~A() { --_scount; } static int GetACount() { return _scount; }private: static int _scount;};int A::_scount = 0;void TestA(){ cout << A::GetACount() << endl; A a1, a2; A a3(a1); cout << A::GetACount() << endl;}
2.2 特性
1. 静态成员为所有类对象所共享,不属于某个具体的对象,存放在静态区 2. 静态成员变量必须在类外定义, 定义时不添加static关键字,但要标明类 ,类中只是声明 3. 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 4. 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 5. 静态成员也是类的成员,受public、protected、private 访问限定符的限制
【问题】 1. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗?不可,没有this 2. 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗?可一道static的题 求1+2+3+...+n_牛客题霸_牛客网 . 方法一:
#include <linux/limits.h>class A { friend class Solution;public: A() { _i++; _count+=_i; } static int GetRet() { return _count; }private:static int _count;static int _i;};int A::_i=0;int A::_count =0;class Solution {public: int Sum_Solution(int n) { A array[n]; return A::GetRet(); }};
方法二:
#include <linux/limits.h>class Solution { class A { public: A() { _i++; _count+=_i; } };public: int Sum_Solution(int n) { A array[n]; return _count; }private:static int _i;static int _count;};int Solution::_count=0;int Solution::_i=0;
3. 友元
友元提供了一种突破封装的方式,有时提供了便利。但是友元会增加耦合度,破坏了封装,所以友元不宜多用。 友元分为:友元函数和友元类
3.1 友元函数
问题:现在尝试去重载operator<<,然后发现没办法将operator<<重载成成员函数。因为cout的输出流对 象和隐含的this指针在抢占第一个参数的位置。this指针默认是第一个参数也就是左操作数了。但是实际使用中cout需要是第一个形参对象,才能正常使用。所以要将operator<<重载成全局函数。但又会导致类外没办法访问成员,此时就需要友元来解决。operator>>同理。
class Date{public: Date(int year, int month, int day) : _year(year) , _month(month) , _day(day) {} // d1 << cout; -> d1.operator<<(&d1, cout); 不符合常规调用 // 因为成员函数第一个参数一定是隐藏的this,所以d1必须放在<<的左侧 ostream& operator<<(ostream& _cout) { _cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl; return _cout; }private: int _year; int _month; int _day;};
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); friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);public: Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) : _year(year) , _month(month) , _day(day) {}private: int _year; int _month; int _day;};ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d){ _cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day; return _cout;}istream& operator>>(istream& _cin, Date& d){ _cin >> d._year; _cin >> d._month; _cin >> d._day; return _cin;}int main(){ Date d; cin >> d; cout << d << endl; return 0;}
说明: 友元函数可访问类的私有和保护成员,但不是类的成员函数 友元函数不能用const修饰,没有this 指针 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原理相同
3.2 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。 友元关系是单向的,不具有交换性。 比如下述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的友元。 友元关系不能继承,在继承位置再给大家详细介绍。
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 = 0, int minute = 0, int second = 0) : _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;};
4. 内部类
概念:如果一个类定义在另一个类的内部,这个内部类就叫做内部类。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去访问内部类的成员。外部类对内部类没有任何优越的访问权限。
注意:内部类就是外部类的友元类,参见友元类的定义, 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。 但是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、protected、private都是可以的。 2. 注意内部类可以直接访问外部类中的static成员,不需要外部类的对象/类名。 3. sizeof(外部类)=外部类,和内部类没有任何关系。
class A{private: static int k; int h;public: class B // B天生就是A的友元 { public: void foo(const A& a) { cout << k << endl;//OK cout << a.h << endl;//OK } };};int A::k = 1;int main(){ A::B b; b.foo(A()); return 0;}
5. 再次理解类和对象
现实生活中的实体计算机并不认识,计算机只认识二进制格式的数据。如果想要让计算机认识现实生活中的实体,用户必须通过某种面向对象的语言,对实体进行描述,然后通过编写程序,创建对象后计算机才可以 认识。比如想要让计算机认识洗衣机,就需要: 1. 用户先要对现实中洗衣机实体进行抽象---即在人为思想层面对洗衣机进行认识,洗衣机有什么属性,有那些功能,即对洗衣机进行抽象认知的一个过程 2. 经过1之后,在人的头脑中已经对洗衣机有了一个清醒的认识,只不过此时计算机还不清楚,想要让计算机识别人想象中的洗衣机,就需要人通过某种面相对象的语言(比如:C++、Java Python等)将洗衣 机用类来进行描述,并输入到计算机中 3. 经过2之后,在计算机中就有了一个洗衣机类,但是洗衣机类只是站在计算机的角度对洗衣机对象进行 描述的,通过洗衣机类,可以实例化出一个个具体的洗衣机对象,此时计算机才能洗衣机是什么东西。 4. 用户就可以借助计算机中洗衣机对象,来模拟现实中的洗衣机实体了。 在类和对象阶段,大家一定要体会到,类是对某一类实体(对象)来进行描述的,描述该对象具有那些属性,那些方法,描述完成后就形成了一种新的自定义类型,才用该自定义类型就可以实例化具体的对象 计算日期到天数转换_牛客题霸_牛客网#include <iostream>using namespace std;class Date{ friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);public: int GetPreDay(int year,int month) { int sum=0; static int count[13]={0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; if((month-1) >= 2&&((year%4==0 && year%100!=0)||(year%400 == 0))) { sum=31+29; for(int i=3;i<month;i++) { sum+=count[i]; } return sum; } for(int i=0;i<month;i++) { sum+=count[i]; } return sum; } void PrintfDay() { int ret=_day+GetPreDay(_year,_month); cout<<ret; } int GetMonthDay(int year,int month) { static int count2[13]={0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; if((month-1) >= 2&&((year%4==0 && year%100!=0)&&(year%400 == 0))) { return 29; } return count2[month]; } bool Check(int year,int month,int day) { if(year<1000||year>9999) return false; if(month<1||month>12) return false; if(day<1||day>GetMonthDay(year,month)) return false; return true; }private: int _year; int _month; int _day;};istream& operator>>(istream& _cin, Date& d){ _cin >> d._year; _cin >> d._month; _cin >> d._day; if(!d.Check(d._year,d._month,d._day)) { cout<<"日期非法"<<endl; } return _cin;}int main() { Date d1; cin>>d1; d1.PrintfDay();}
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