• 類的基本思想是數(shù)據(jù)抽象data abstraction和封裝encapsulation。數(shù)據(jù)抽象是一種依賴于接口interface和實現(xiàn)implementation分離的編程技術(shù)

• 在類中，由類的設(shè)計者負責考慮類的實現(xiàn)過程，使用該類的程序員只需要抽象地思考類型做了什么，而無須了解類型的工作細節(jié)

• 執(zhí)行加法和IO的函數(shù)應(yīng)該定義成普通函數(shù)，執(zhí)行復(fù)合賦值運算的函數(shù)應(yīng)該是成員函數(shù)

• 成員函數(shù)的聲明必須在類的內(nèi)部，它的定義則既可以在類的內(nèi)部也可以在類的外部

• 成員函數(shù)通過一個名為this的額外的隱式參數(shù)來訪問調(diào)用它的對象。當我們調(diào)用一個成員函數(shù)時，用請求該函數(shù)的對象地址初始化該常量指針this。因此我們不能自定義名為this的參數(shù)或者變量

• 緊隨參數(shù)列表之后的const關(guān)鍵字修改隱式this指針為指向類類型常量版本的常量指針（默認不是指向常量的）。這意味著如果一個成員函數(shù)是普通函數(shù)（函數(shù)參數(shù)列表后沒有const），則一個常量類對象無法調(diào)用該函數(shù)（無法給this指針初始化）

• 如果成員函數(shù)內(nèi)部對對象的其他成員沒有修改，則盡可能將成員函數(shù)聲明為常量成員函數(shù)，緊跟在函數(shù)參數(shù)列表后面的const表示this是一個指向常量的常量指針。將函數(shù)聲明為常量成員函數(shù)有利于提高函數(shù)的靈活性，令常量對象仍然可以調(diào)用該函數(shù)

• 常量對象，以及常量對象的引用或者指針都只能調(diào)用常量成員函數(shù)

• 類本身就是一個作用域，編譯器分兩部處理：首先編譯成員的聲明，然后才輪到成員函數(shù)體。成員函數(shù)體可以隨意使用類中的成員而無須在意這些成員出現(xiàn)的次序

• 類外部定義的成員的名字必須包含它所屬的類名，而且返回類型、參數(shù)列表和函數(shù)名都得與類內(nèi)部的聲明保持一致

  double Sales_data::avg_price() const {}

• 當我們定義函數(shù)類似于某個內(nèi)置運算符時，應(yīng)該令函數(shù)的行為盡量模仿這個運算符

• 如果函數(shù)在概念上屬于類但是不定義在類中，則它一般應(yīng)該與類聲明在同一個頭文件中

• 默認情況下，拷貝類的對象其實是拷貝對象的數(shù)據(jù)成員

• 構(gòu)造函數(shù)沒有返回類型，構(gòu)造函數(shù)不能被聲明為const，當我們創(chuàng)建類的一個const對象時，直到構(gòu)造函數(shù)完成初始化過程對象才真正取得常量屬性

• 如果我們的類沒有顯式地定義構(gòu)造函數(shù)，則編譯器會為我們隱式定義一個默認構(gòu)造函數(shù)。默認構(gòu)造函數(shù)沒有任何實際參數(shù)。這個編譯器創(chuàng)建的構(gòu)造函數(shù)又稱作合成的默認構(gòu)造函數(shù)

  • 如果存在類內(nèi)的初始值，用它來初始化成員
  • 否則，默認初始化該成員

• 不能依賴默認構(gòu)造函數(shù)：

  • 一旦我們定義了構(gòu)造函數(shù)（不論是否有參），除非我們自己定義一個默認構(gòu)造函數(shù)（無參），否則類將沒有默認構(gòu)造函數(shù)。只有當類沒有聲明任何構(gòu)造函數(shù)的時候編譯器才會自動生成默認構(gòu)造函數(shù)
  • 如果定義在塊中的內(nèi)置類型或復(fù)合類型（數(shù)組和指針）的對象被默認初始化，則其值是未定義的。除非他們都有類內(nèi)初始值
  • 如果類中包含一個其他類，而且這個類沒有默認構(gòu)造函數(shù)，那么編譯器將無法初始化該成員

• 如果函數(shù)定義在類內(nèi)部，則函數(shù)默認是內(nèi)聯(lián)的，如果在外部，則默認是不內(nèi)聯(lián)的

• 在C++11新標準中，我們可以通過在參數(shù)列表后面寫上=default來要求編譯器生成構(gòu)造函數(shù)（在類外仍然可以）

• 在構(gòu)造函數(shù)中可以使用構(gòu)造函數(shù)初始值列表對部分成員進行初始化，在初始值列表初始化后用類內(nèi)初始化對成員進行初始化，剩下的執(zhí)行默認初始化，然后再執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)函數(shù)體中的內(nèi)容

• 如果我們不定義拷貝、賦值和析構(gòu)操作，則編譯器會會替我們合成。一般來說，編譯器生成的版本將對對象中的每個成員執(zhí)行拷貝、賦值和銷毀操作

  • 拷貝：初始化變量、以值的方式傳遞或返回一個對象
  • 賦值：使用賦值運算符
  • 銷毀：當對象不再存在時銷毀

• 每個訪問說明符指定了接下來成員的訪問級別，其有效范圍直到出現(xiàn)下一個訪問說明符或者到達類的結(jié)尾為止

  • 定義在public說明符之后的成員在整個程序內(nèi)可以被訪問，定義類的接口
  • 定義在private說明符之后的成員可以被類的成員函數(shù)訪問，但是不能被使用該類的代碼訪問

• class和struct的唯一區(qū)別：默認訪問權(quán)限不同，struct的默認訪問權(quán)限是public，class的默認訪問權(quán)限是private

• 類可以允許其他類或者函數(shù)訪問它的非公有成員，方法是令其他類或者函數(shù)成為它的友元。如果類想把一個函數(shù)作為它的友元，只需要增加一條以friend關(guān)鍵字開始的函數(shù)聲明語句即可。友元聲明只能出現(xiàn)在類定義的內(nèi)部，但是具體位置不限。一般來說，最好在類定義開始或結(jié)束前的位置集中聲明友元

• 友元的聲明僅僅指定了訪問的權(quán)限，而非一個通常意義上的函數(shù)聲明，我們必須在友元聲明之外再專門對函數(shù)進行一次聲明（一些編譯器允許不再次聲明，不過為了能夠讓所有的編譯器成功運行，最好還是加上）。為了使友元對類的用戶可見，我們通常把友元的聲明與類本身放置在同一個頭文件中。

• 除了定義數(shù)據(jù)和函數(shù)成員外，類還可以定義某種類型在類中的別名，由類定義的類型名字和其他成員一樣存在訪問限制

  class Screen { public:typedef std::string::size_type pos;//using pos = std::string::size; }

  用來定義類型的成員必須先定義后使用，這一點與普通成員有所區(qū)別。因此類型成員通常出現(xiàn)在類開始的地方

• 如果我們希望無論如何都能夠修改某個類的數(shù)據(jù)成員，即使該對象是const，我們可以在變量的聲明中加入mutable關(guān)鍵字，稱作可變數(shù)據(jù)成員?？梢酝茰y，一個可變數(shù)據(jù)成員無論如何都不是const的。

• 當我們提供類內(nèi)初始值時，必須以符號=或者花括號表示，不能用圓括號

• 如果想要在成員函數(shù)中返回對象本身，則返回類型應(yīng)該為引用，返回值為*this

• 一個const成員函數(shù)如果以引用的形式返回*this，則應(yīng)該返回一個常量引用

• 我們可以通過成員函數(shù)是否是const對函數(shù)進行重載，其原因如同函數(shù)的指針參數(shù)是否指向const可以進行重載一樣。如果一個函數(shù)既有const版本，又有非const版本，則對于常量對象僅僅可以調(diào)用const版本，對于非常量對象非const版本顯然是一個更好的匹配

• 在類內(nèi)使用一些小函數(shù)不會增加運行時的額外開銷，相反還會給開發(fā)帶來很多好處

  class Screen {public:Screen &display(std::ostream &os) {do_display(os); return *this;}const Screen &display(std::ostream &os) const {do_display(os); return *this;}void do_display(std::ostream &os) const {os << contents;} }

• 每個類定義了唯一的類型，對于兩個類來說，即使他們的成語完全一樣，這兩個類也是完全不同的類型

• 在C語言中要求類類型定義對象時加上class或struct，但是C++中不必要

• 我們也可以僅僅聲明類而不定義它，這種聲明有時被稱作前向聲明，在定義之前是一個不完全類型：可以定義指向這種類型的指針或者引用，也可以聲明（不能定義）以不完全類型作為參數(shù)或者返回類型的函數(shù)。因此，一個類的名字出現(xiàn)過以后，就被認為是聲明過了，允許包含指向它自身類型的引用或者指針

• 如果一個類指定了友元類，則友元類的成員函數(shù)可以訪問此類包括非公有成員在內(nèi)的所有成員。友元關(guān)系不具有傳遞性

• 需要注意的是，友元的聲明僅僅影響的是該函數(shù)的訪問權(quán)限，因此并不能看作聲明，為了完成對該友元的調(diào)用，必須在其作用域內(nèi)對友元進行聲明。友元的作用域和類的聲明是同一級別的

  struct X {friend void f() {} //友元函數(shù)可以定義在類的內(nèi)部，但是此時在類X的作用域中是不可見的X() { f(); } //錯誤，f()不可見void g();void h(); } void X::g() { f(); } //錯誤，f()不可見 void f(); //對f進行聲明，此時對X可見 void X::h() { f(); } //正確

  需要注意的是，有的編譯器對上面沒有這種限制

• 定義在外部的成員函數(shù)的返回類型不在類的作用域內(nèi)

• 類的定義分兩步處理：

  • 順序編譯成員的聲明
  • 指導(dǎo)類全部可見后編譯函數(shù)體

• 一般來說，內(nèi)層作用域可以重新定義外層作用域名字，即使該名字已經(jīng)在內(nèi)層作用域中使用過，而在類中，如果成員使用了外層作用域中的某個名字，而該名字代表某一種類型，則類不能重新定義該名字（一些編譯器忽略這種錯誤）

• 類型名的定義通常出現(xiàn)在類的開始處，這樣保證所有使用該類型的成員都出現(xiàn)在類型之后

• 盡管全局變量有可能被覆蓋掉，但是我們可以使用::name來獲取對應(yīng)的全局變量

• 當成員定義在類的外部時，名字查找的最后一步不僅要考慮類定義之前的全局作用域中的聲明，還要考慮在成員函數(shù)定義之前的全局作用域中的聲明

• 如果沒有在構(gòu)造函數(shù)的初始值列表中顯式地初始化成員，而且該成員沒有類內(nèi)初始值，則該成員將在構(gòu)造函數(shù)體之前執(zhí)行默認初始化。有時候有的變量無法進行默認初始化（如一些沒有默認構(gòu)造函數(shù)的類對象，以及引用或者常量）

• 在構(gòu)造函數(shù)初始值中每個成員只能出現(xiàn)一次。構(gòu)造函數(shù)初始值列表只用于說明初始化成員的值，而不限定初始化具體執(zhí)行順序，成員的初始化順序與他們在類定義中的出現(xiàn)順序一致，構(gòu)造函數(shù)初始值列表中初始值的前后位置不會影響實際的初始化順序。如果使用某些成員初始化其他成員，則初始化的順序就比較重要，不過這種做法不是一個好的編程習(xí)慣

• 如果一個構(gòu)造函數(shù)為所有參數(shù)都提供了默認實參，則它實際上也定義了默認構(gòu)造函數(shù)

• 我們可以使用委托構(gòu)造函數(shù)，委托其他構(gòu)造函數(shù)進行構(gòu)造

  class X {X(int _a, int _b, int _c):a(_a),b(_b),c(_c){}X():X(0, 0, 0){}X(int _a):X(_a, 0, 0){}X{int _a, int _b):X(_a, _b, 0){} };

  委托構(gòu)造函數(shù)會先執(zhí)行被委托構(gòu)造函數(shù)的初始化列表，然后再執(zhí)行函數(shù)體

• 當對象被默認初始化或值初始化時自動執(zhí)行默認構(gòu)造函數(shù)

• 默認初始化在以下情況下發(fā)生：

  • 當我們在塊作用域內(nèi)不適用任何初始值定義的一個非靜態(tài)變量或者數(shù)組時
  • 當一個類本身含有類類型的成員且使用合成的默認構(gòu)造函數(shù)時
  • 當類類型的成員沒有在構(gòu)造函數(shù)初始值列表中顯式地初始化時

• 值初始化在以下情況下發(fā)生：

  • 在數(shù)組初始化的過程中如果我們提供的初始值的數(shù)量小于數(shù)組的大小時
  • 當我們不使用初始值定義一個局部靜態(tài)變量時
  • 當我們通過書寫形如t()的表達式顯式地請求值初始化時

• 在實際中，如果提供了其他構(gòu)造函數(shù)，最好也提供一個默認的構(gòu)造函數(shù)

• 如果想定義一個使用默認構(gòu)造函數(shù)進行初始化的對象，正確的方法是去掉對象名后的空的括號對

  sales_data obj(); //聲明了一個函數(shù) sales_data obj1; //聲明了一個對象，使用默認構(gòu)造函數(shù)進行初始化

• 能通過一個實參調(diào)用的構(gòu)造函數(shù)定義了一條從構(gòu)造函數(shù)參數(shù)類型向類類型隱式轉(zhuǎn)換的規(guī)則，但是這種轉(zhuǎn)換只允許一步

• 我們可以通過將構(gòu)造函數(shù)聲明為explicit阻止隱式轉(zhuǎn)換，只對一個實參的構(gòu)造函數(shù)有效。只能在類內(nèi)聲明構(gòu)造函數(shù)時使用explicit關(guān)鍵字，在類外定義時不應(yīng)重復(fù)。explicit構(gòu)造函數(shù)只能用于直接初始化

• 我們可以使用explicit構(gòu)造函數(shù)進行強制類型轉(zhuǎn)換

  item.combine(static_cast<sales_data>(cin));
  • const char * -> string的構(gòu)造函數(shù)不是explicit的
  • 接收一個容量參數(shù)的vector構(gòu)造函數(shù)是explicit的
  • 需要注意的是**explicit阻止的隱式轉(zhuǎn)換是構(gòu)造函數(shù)參數(shù)類型轉(zhuǎn)換為類類型的轉(zhuǎn)換**，而不是構(gòu)造函數(shù)參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換
  • 允許臨時量存在的地方才允許隱式類型轉(zhuǎn)換
  • 聚合類使得用戶可以直接訪問其成員，因此具有特殊的初始化語法形式，當一個類滿足如下條件時，我們說它是聚合的
    • 所有成員都是public的
    • 沒有定義任何構(gòu)造函數(shù)
    • 沒有類內(nèi)初始值
    • 沒有基類，也沒有virtual函數(shù)
      例如：
    struct Data {int i; string s; }; Data v1 = {0, "1"}; 我們可以提供一個花括號括起來的成員初始值列表用來初始化，當然順序要和聲明順序一致。

• 數(shù)據(jù)成員那都是字面值類型的聚合類是字面值常量類。或者滿足以下要求：

  • 數(shù)據(jù)成員必須是字面值類型
  • 類必須至少含有一個constexpr構(gòu)造函數(shù)
  • 如果某個成員有類內(nèi)初始值，內(nèi)置類型必須是一條常量表達式，類類型必須使用自己的constexpr構(gòu)造函數(shù)
  • 類必須使用析構(gòu)函數(shù)的默認定義

• 我們可以通過在成員的聲明之前加上關(guān)鍵字static使得其與類關(guān)聯(lián)在一起。類的靜態(tài)成員存在于任何對象之外，對象中不包含任何與靜態(tài)數(shù)據(jù)成員有關(guān)的數(shù)據(jù)。因為靜態(tài)函數(shù)成員中沒有this指針），靜態(tài)成員啊還是那話不能聲明成const，也不能調(diào)用非靜態(tài)成員

• 可以使用作用域運算符直接訪問靜態(tài)成員。雖然靜態(tài)成員不屬于某個對象，但是我們還是可以使用類的對象、引用或者指針訪問靜態(tài)成員。成員函數(shù)不通過作用域運算符就能直接訪問靜態(tài)成員

• 靜態(tài)成員的static關(guān)鍵字只能在類內(nèi)部出現(xiàn)（同explicit），不能在類外重復(fù)使用

• 靜態(tài)成員不能由類的構(gòu)造函數(shù)初始化，靜態(tài)數(shù)據(jù)成員定義在任何函數(shù)之外，因此一旦被定義就存在于程序的整個生命周期中。一般來說，我們不能在類的內(nèi)部初始化靜態(tài)成員，相反的，必須在類的外部定義和初始化每個靜態(tài)成員 。

• 通常情況下，類的靜態(tài)成員不應(yīng)該在類的內(nèi)部初始化。然而我們可以為靜態(tài)成員提供const整數(shù)類型的類內(nèi)初始值，不過要求靜態(tài)成員必須是字面值常量類型的constexpr。這樣的靜態(tài)常量可以用在所有適合用于常量表達式的地方。即使該成員在類內(nèi)已經(jīng)初始化，還是應(yīng)該在類外定義一下該成員，而且不能再指定一個初始值了。這樣做的好處是能夠在類的外部使用該靜態(tài)成員。

  void func(const int &x) {cout << "x:" << x << endl; } struct A {static const int a;static constexpr int aa = 6;static vector<int> v; }; vector<int> A::v(aa); const int A::a = 5; int main() {//const A a;//a.test();cout << A::v.size() << endl; func(A::a);return 0; }

• 靜態(tài)成員能夠用于某些場景而普通成員不能：

  • 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以是不完全類型，特別的，靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以是它所屬的類類型，而非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員則收到限制，只能聲明成它所屬類的指針或引用
  • 靜態(tài)成員和普通成員的另外一個區(qū)別是我們可以使用靜態(tài)成員為默認實參

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++Primer学习笔记：第7章 类的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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