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C++的对象特性和友元是什么

发布时间:2022-02-09 09:07:22 来源:亿速云 阅读:107 作者:iii 栏目:开发技术

这篇文章主要介绍了C++的对象特性和友元是什么的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇C++的对象特性和友元是什么文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。

    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;
    }

    关于“C++的对象特性和友元是什么”这篇文章的内容就介绍到这里,感谢各位的阅读!相信大家对“C++的对象特性和友元是什么”知识都有一定的了解,大家如果还想学习更多知识,欢迎关注亿速云行业资讯频道。

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