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服务器之家 - 编程语言 - C/C++ - C++的对象特性和友元你真的了解吗

C++的对象特性和友元你真的了解吗

2022-09-14 16:04超级小何 C/C++

这篇文章主要为大家详细介绍了C++的对象特性和友元,使用数据库,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

对象特征

构造函数和析构函数

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,对其使用后果也是未知

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 

  • 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

构造函数语法:类名(){}

1.构造函数,没有返回值也不写void

2.函数名称与类名相同

3.构造函数可以有参数,因此可以发生重载

4.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(){}

1.析构函数,没有返回值也不写void

2.函数名称与类名相同,在名称前加上符号~

3.析构函数不可以有参数,因此不可以发生重载

4.程序在调用对象前会自动调用析构,无须手动调用,而且只会调用一次 

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#include<iostream>
using namespace std;
//对象的初始化和清理
//1.构造函数  实现初始化的操作
class Person {
public:
    //1构造函数
    //没有返回值  不用写void
    //函数名 与类名相同
    //构造函数可以有参数,可以发生重载
    //创建对象时,构造函数会自动调用,而且只调用一次
    Person() {
        cout<< "Person构造函数的调用" << endl;
    }
    //2.析构函数  实现清理的操作
    //没有返回值 不写void
    //函数名和类名相同 在名称前加一个~
    //析构函数不可以有参数,不可以发生重载
    //对象在销毁前 会自动调用析构函数 而且只会调用一次
    ~Person() {
        cout << "Person析构函数的调用" << endl;
    }
};
//构造和析构都是必须有的实现,如果我们自己不提供,编译器会提供一个空实现的构造和析构
void test01() {
    Person p;//在栈上的数据,test01执行完毕后,释放这个对象
}
 int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

函数的分类以及调用

构造函数的分类以及调用

两种分类方式:

  • 按参数分为:有参构造和无参构造
  • 按类型分: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
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#include<iostream>
using namespace std;
//构造函数的分类及调用
//分类
//按照参数分类  无参构造(默认构造)和有参构造
//按照类型分类  普通构造 拷贝构造
class Person {
public:
    //构造函数
    Person() {
        cout << "Person的无参构造函数调用" << endl;
    }
    Person(int a) {
        age = a;
        cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
    }
    //拷贝构造函数
    Person(const Person &p) {
        //将传入的人身上的所有属性,拷贝到“我”身上
        age = p.age;
        cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
    }
    ~Person() {
        cout << "Person的析构函数调用" << endl;
    }
    int age;
};
//调用
void test01() {
    //1.括号法
    //Person p1;//默认函数调用
    //Person p2(10);//有参构造函数
    //Person p3(p2);//拷贝构造函数
    //注意事项
    //调用默认构造函数的时候,不要加()
    //因为下面这行代码,编译器会认为是一个函数的声明,不会认为在创建对象
    //Person p1();
    /*cout << "p2的年龄:" << p2.age << endl;
    cout << "p3的年龄:" << p3.age << endl;*/
    //2.显示法
    //Person p1;
    //Person p2 = Person(10);//有参构造
    //Person p3 = Person(p3);//拷贝构造
    //Person(10);//匿名对象 特点:当前行执行结束后,系统会立即回收掉匿名对象
    //
    // 注意事项2
    // 不要利用拷贝构造函数,初始化匿名对象  编译器会认为Person(p3) === Person p3;对象声明
    //Person(p3);
    //3.隐式转换法
    Person p4 = 10;//相当于 写了 Person p4 = Person(10); 有参构造
    Person p5 = p4;//拷贝构造
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

拷贝构造函数调用时机

拷贝构造函数调用时机通常有三种情况

1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象

2.值传递的方式给函数参数传值

3.以值方式返回局部对象

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#include<iostream>
using namespace std;
//拷贝构造函数的调用时机
//1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
//2.值传递的方式给函数参数传值
//3.值方式返回局部对象
class Person {
public:
    Person() {
        cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
    }
    Person(int age) {
        cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
        m_Age = age;
    }
    Person(const Person &p) {
        cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
        m_Age = p.m_Age;
    }
    ~Person() {
        cout << "Person析构函数调用" << endl;
    }
    int m_Age;
};
//拷贝构造函数的调用时机
//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 p1(20);
    Person p2(p1);
    cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age << endl;
}
//2.值传递的方式给函数参数传值
void doWork(Person p) {
  }
 void test02() {
    Person p;
    doWork(p);
}
 //3.值方式返回局部对象
Person doWork2() {
    Person p1;
    return p1;
}
void test03() {
    Person p = doWork2();
}
int main() {   
    //test01();
    //test02();
    test03();
    system("pause");
    return 0;
}

 构造函数调用规则

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++不再提供其他构造函数 

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#include<iostream>
using namespace std;
//构造函数的调用规则
//1.创建了一个类,c++编译器会给每个类都添加至少三个函数
//默认构造  (空实现)
//析构函数  (空实现)
//拷贝构造  (值拷贝)
//2.如果我们写了有参构造函数,编译器就不再提供默认构造,依然提供拷贝构造
//如果我们写了拷贝构造函数,编译器不再提供其他构造函数了
class Person {
public:
    /*Person() {
        cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
    }*/
    /*Person(int age) {
        cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
        m_Age = age;
    }*/
    Person(const Person& p) {
        cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
        m_Age = p.m_Age;
}
    ~Person() {
        cout << "Person的析构函数调用" << endl;
    }
    int m_Age;
};
//void test01() {
//  Person p;
//  p.m_Age = 18;
//  Person p2(p);
//  cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age << endl;
//}
void test02() {
    Person p(28);
    Person p2(p);
    cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age << endl;
}
int main() {
    //test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

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
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#include<iostream>
using namespace std;
//深拷贝与浅拷贝
class Person {
public:
    Person() {
        cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
    }
    Person(int age,int height) {
        m_Age = age;
        m_Height = new int(height);
        cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
    }
    Person(const Person &p) {
        cout << "Person 拷贝构造函数的调用" << endl;
        m_Age = p.m_Age;
        //m_Height = p.m_Height; 编译器默认实现就是这行代码
        //深拷贝操作
        //如果不利于深拷贝在堆区创建内存,会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题
        m_Height = new int(*p.m_Height);
    }
    ~Person() {
        //析构堆区,将堆区开辟数据做释放操作
        if (m_Height != NULL) {
            delete m_Height;
            m_Height = NULL;
            //浅拷贝带来的问题就是堆区的问题重复释放
            //浅拷贝的问题 要利用深拷贝进行解决
        }
        cout << "Person的析构函数调用" << endl;
    }
    int m_Age;//年龄
    int* m_Height;//身高
};
void test01() {
    Person p1(18,160);
    cout << "p1的年龄为:" << p1.m_Age <<"身高为:"<<*p1.m_Height << endl;
    Person p2(p1);
    cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age <<"身高为:"<<*p2.m_Height << endl;
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

如果属性有在堆区开辟的,一定要自己提供拷贝构造函数,防止浅拷贝带来的问题 

初始化列表

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)...{}

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#include<iostream>
using namespace std;
//初始化列表
class Person {
public:
    //传统初始化操作
    /*Person(int a, int b, int c) {
        m_A = a;
        m_B = b;
        m_C = c;
    }*/
    //初始化列表初始化属性
    Person(int a,int b,int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {
    }
    int m_A;
    int m_B;
    int m_C;
};
void test01() {
    //Person p(10, 20, 30);
    Person p(30,20,10);
    cout << "m_A = " << p.m_A << endl;
    cout << "m_B = " << p.m_B << endl;
    cout << "m_C = " << p.m_C << endl;
  }
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

类对象作为类变量

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类中有对象A作为成员去,A为对象成员

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#include<iostream>
using namespace std;
//类对象作为类成员
//手机类
class Phone {
public:
    Phone(string pName) {
        cout << "Phone的构造函数调用" << endl;
        m_PName = pName;
    }
    ~Phone() {
        cout << "Phone的析构函数调用" << endl;
    }
    //手机品牌名称
    string m_PName;
 };
//人类
class Person {
public:
    //Phone m_Phone = pName  隐式转换法
    Person(string name, string pName):m_Name(name),m_Phone(pName)
    {
        cout << "Person的构造函数调用" << endl;
    }
    ~Person() {
        cout << "Person的析构函数调用" << endl;
    }
    //姓名
    string m_Name;
    //手机
    Phone m_Phone;
};
//当其他类对象作为本类成员,构造时先构造类对象,再构造自身,析构的顺序与构造相反
void test01() {
    Person p("张三","苹果");
    cout << p.m_Name << "拿着" << p.m_Phone.m_PName << endl;
 }
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

静态成员

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 

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#include<iostream>
using namespace std;
//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
class Person {
public:
    //静态成员函数
    static void func() {
        m_A = 100;//静态成员函数可以访问静态成员变量
        //m_B = 200;//静态成员函数不可以访问非静态成员变量,无法区分到底是哪个m_B
        cout << "static void func的调用" << endl;
    }
    static int m_A;//静态成员变量
    int m_B;//非静态成员变量
    //静态成员函数也是有访问权限的
private:
    static void func2() {
        cout << "static void func2的调用" << endl;
    }
};
int Person::m_A = 0;
//有两种访问方式
void test01() {
    //1.通过对象进行访问
    Person p;
    p.func();
    //2.通过类名访问
    Person::func();
    //Person::func2();类外访问不到私有的静态成员函数
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

成员变量和成员函数分开储存

在c++中,类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

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#include<iostream>
using namespace std;
//成员变量和成员函数是分开存储的
class Person {
    int m_A;//非静态成员变量  属于类的对象上的
    static int m_B;//静态成员变量  不属于类的对象上
    void func() {}//非静态成员函数  不属于类的对象上
    static void func2() {}//静态成员函数  不属于类的对象上
};
int Person::m_B = 0;
void test01() {
    Person p;
    //空对象占用的内存空间为:1
    //c++编译器会给每个空对象也分配一个字节空间,是为了区分空对象占内存的位置
    //每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址
    cout << "size of p = "<<sizeof(p) << endl;
}
void test02() {
    Person p;
    cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
}
int main() {
    //test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

this指针的用途

  • 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返回 

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#include<iostream>
using namespace std;
class Person {
public:
    Person(int age) {
        //this指针指向被调用的成员函数所属的对象
        this->age = age;
    }
    int age;
    Person PersonAddAge(Person &p) {
        this->age += p.age;
        //this指向p2的指针,而*this指向的就是p2这个对象本体
        return *this;
    }
};
 //1.解决名称冲突
void test01() {
    Person p1(18);
    cout << "p1的年龄为:" << p1.age << endl;
}
//2.返回对象本身用*this
void test02() {
    Person p1(10);
    Person p2(10);
    //链式编程思想
    p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);
    cout << "p2的年龄为:" << p2.age << endl;
}
 int main() {
    //test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

空指针访问成员

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

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#include<iostream>
using namespace std;
//空指针调用成员函数
class Person {
public:
    void showClassName() {
        cout << "this is Person class" << endl;
    }
    void showPersonAge() {
        //报错原因是因为传入的指针是为NULL
        if (this == NULL)
        {
            return;
        }
        cout << "age = " <<this-> m_Age << endl;
    }
    int m_Age;
};
void test01() {
    Person* p = NULL;
    //p->showClassName();
    p->showPersonAge();
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

const修饰成员函数

常函数

成员函数后加const后我们称这个函数为常函数

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 

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#include<iostream>
using namespace std;
//空指针调用成员函数
class Person {
public:
    void showClassName() {
        cout << "this is Person class" << endl;
    }
    void showPersonAge() {
        //报错原因是因为传入的指针是为NULL
        if (this == NULL)
        {
            return;
        }
        cout << "age = " <<this-> m_Age << endl;
    }
    int m_Age;
};
void test01() {
    Person* p = NULL;
    //p->showClassName();
    p->showPersonAge();
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

友元

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

全局函数做友元

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#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//建筑物类
class Building {
    //goodGay全局函数是Building好朋友,可以访问Building中私有成员
    friend void goodGay(Building* building);
public:
    Building() {
        m_SittingRoom = "客厅";
        m_BedRoom = "卧室";
    }
public:
    string m_SittingRoom;//客厅
private:
    string m_BedRoom;//卧室
};
//全局函数
void goodGay(Building *building) {
    cout << "好基友全局函数 正在访问:" << building->m_SittingRoom << endl;
    cout << "好基友全局函数 正在访问:"<<building->m_BedRoom << endl;
}
void test01() {
    Building building;
    goodGay(&building);
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

类做友元

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#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//类做友元
class Building;
class GoodGay {
public:
    GoodGay();
    void visit();//参观函数 访问Building中的属性
    Building* building;
};
class Building {
    //GoodGay类是本来的好朋友,可以访问本类中私有成员
    friend class GoodGay;
public:
    Building();
public:
    string m_SittiingRoom;//客厅
private:
    string m_BedRoom;//卧室
};
//类外写成员函数
Building::Building() {
    m_SittiingRoom = "客厅";
    m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay() {
    //创建建筑物对象
    building = new Building;
}
void GoodGay::visit() {
    cout << "好基友类正在访问:"<<building->m_SittiingRoom << endl;
    cout << "好基友类正在访问:" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01() {
    GoodGay gg;
    gg.visit();
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

成员函数做友元

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#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Building;
class GoodGay {
public:
    GoodGay();
    void visit();//让visit函数可以访问Building中的私有成员
    void visit2();//让visit函数不可以访问Building中的私有成员
    Building* building;
};
class Building {
    //告诉编译器 GoodGay类下的visit成员函数作为本类的好朋友,可以访问私有成员
    friend void GoodGay:: visit();
public:
    Building();
public:
    string m_SittingRoom;//客厅
private:
    string m_BedRoom;//卧室
 };
//类外实现成员函数
Building::Building() {
    m_SittingRoom = "客厅";
    m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay() {
    building = new Building;
}
void GoodGay::visit() {
    cout << "visit函数正在访问"<<building->m_SittingRoom << endl;
    cout << "visit函数正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}
void GoodGay::visit2() {
    cout << "visit2函数正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
    //cout << "visit2函数正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01() {
    GoodGay gg;
    gg.visit();
    gg.visit2();
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注服务器之家的更多内容!       

原文链接:https://blog.csdn.net/qq_61430041/article/details/122781500

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