C++的对象特性和友元你真的了解吗

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 

#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

#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

#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 

#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

#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）...{}

#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

#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 

#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

#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 

#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

#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 

#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

#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

#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

#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的更多内容!