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前言

在说完了默认成员函数之后，C++类和对象中大部分知识点我们都已经了解了，本篇文章主要将一些以前没提到过的零碎知识点做一个总结。

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以下是本篇文章正文内容

一、类型转换

1. C++支持内置类型隐式类型转换为类类型对象，需要有相关内置类型为参数的构造函数。

#include <iostream>

using namespace std;

class A
{
public:
	A(int a = 0)
		:_a(a)
	{}

private:
	int _a;
};

class B
{
public:
	B(int b1 = 1, int b2 = 2)
		:_b1(b1)
		,_b2(b2)
	{}

private:
	int _b1;
	int _b2;
};

int main()
{
	A a = 1;
	B b = { 1, -1 };

	return 0;
}

• 在 A a = 1;这句代码中，1先构造一个a的临时对象，这个临时对象再拷贝构造给a。

• 在C++11之后支持多参数的隐式类型转换，所以在B b = { 1, -1 };中，先用{ 1, -1 }构造一个临时对象，临时对象再拷贝构造给b。

2. 构造函数前面加explicit就不再支持隐式类型转换。

还是上面这段代码，如果在构造函数前面加上explicit之后再运行，会报错

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
	explicit A(int a = 0)
		:_a(a)
	{}

private:
	int _a;
};

class B
{
public:
	explicit B(int b1 = 1, int b2 = 2)
		:_b1(b1)
		, _b2(b2)
	{}

private:
	int _b1;
	int _b2;
};

int main()
{
	A a = 1;
	B b = { 1, -1 };

	return 0;
}

运行截图：

3. 类类型的对象之间也可以隐式转换，需要相应的构造函数支持。

#include <iostream>

using namespace std;

class A
{
public:
	A(int a = 0)
		:_a(a)
	{}

	int Get() const
	{
		return _a;
	}
private:
	int _a;
};

class B
{
public:
	B(const A& a)
		:_b(a.Get())
	{}

private:
	int _b;
};

int main()
{
	A a = 1;
	B b = a;

	return 0;
}

在B b = a;里，a隐式类型转换成了B的临时对象，临时对象再拷贝构造b对象，和上面类似。

二、static成员

用static修饰的成员变量，称之为静态成员变量。

• 静态成员变量一定要在类外进行初始化。

class A
{
public:

	//...

private:

	// 类里⾯声明
	static int _a;
};

// 类外面初始化
int A::_a = 0;

• 静态成员变量为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象，不存在对象中，存放在静态区。
• 用static修饰的成员函数，称之为静态成员函数，静态成员函数没有this指针。
• 静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制。
• 突破类域就可以访问静态成员，可以通过类名::静态成员 或者 对象.静态成员来访问静态成员变量和静态成员函数。

class A
{
public:

	static int Get()
	{
		return _a1;
	}

	static int _a2;

private:

	// 类里面声明
	static int _a1;
};

// 类外面初始化
int A::_a1 = 1;
int A::_a2 = 2;

int main()
{
	A a;

	A::_a2;
	a._a2;

	A::Get();
	a.Get();
	
	return 0;
}

• 静态成员函数中可以访问其他的静态成员，但是不能访问非静态的，因为没有this指针。
• 非静态的成员函数，可以访问任意的静态成员变量和静态成员函数。总结就是非静态的都可以访问，静态的只能访问静态的。
• 静态成员变量不能在声明位置给缺省值初始化，因为缺省值是个构造函数初始化列表的，静态成员变量不属于某个对象，不走构造函数初始化列表。

假设我们实现了一个类，现在要计算程序中创建了多少个类对象？

class A
{
public:

	A()
	{
		++_a;
	}

	~A()
	{
		--_a;
	}
	
private:
	static int _a;
};

int A::_a = 0;

三、友元

友元是C++提供的一种突破类访问限定符封装的方式，所以通过友元可以访问类里面的私有和保护成员。友元分为友元函数和友元类。

友元函数

如果一个函数是某个类的友元，那么这个友元函数就可以访问这个类里面的私有和保护成员。

• 友元函数仅仅是一种声明，他不是类的成员函数。
• 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。

#include<iostream>
using namespace std;

// 前置声明， 否则A的友元函数声明编译器不认识B
class B;

class A
{
	// 友元声明
	friend void func(const A& aa, const B& bb);
private:
	int _a1 = 1;
};

class B
{
	// 友元声明
	friend void func(const A& aa, const B& bb);
private:
	int _b1 = 3;
};

void func(const A& aa, const B& bb)
{
	cout << aa._a1 << endl;
	cout << bb._b1 << endl;
}

int main()
{
	A a;
	B b;
	func(a, b);
	return 0;
}

运行截图：

友元类

假设有A和B两个类，且B是A的友元类，那么B类就可以访问A类的私有。

#include<iostream>
using namespace std;

class A
{
	// 友元声明
	friend class B;
private:
	int _a1 = 1;
};

class B
{
public:
	void func1(const A& aa)
	{
		cout << aa._a1 << endl;
		cout << _b1 << endl;
	}
private:
	int _b1 = 3;
};

int main()
{
	A a;
	B b;
	b.func1(a);

	return 0;
}

运行截图：

友元类的特性：

• 友元类中的成员函数都是另一个类的友元函数，都可以访问另一个类中的私有和保护成员。
• 友元类的关系是单向的，不具有交换性，比如A类是B类的友元，但是B类不是A类的友元。
• 友元类关系不能传递，如果A是B的友元， B是C的友元，但是A不是C的友元。

注意：友元有时提供了便利。但是友元会增加耦合度，破坏了封装，所以友元不宜多用。

四、内部类

如果一个类定义在另一个类的内部，这个定义在内部的类就叫做内部类。

内部类的特性：

• 内部类是一个独立的类。
• 内部类默认是外部类的友元类。
• 跟定义在全局相比，内部类受外部类类域的限制和访问限定符的限制，所以外部类定义的对象中不包含内部类。
• 内部类本质也是一种封装，当A类跟B类紧密关联，A类实现出来主要就是给B类使用，那么可以考虑把A类设计为B的内部类，如果放到private/protected位置，那么A类就是B类的专属内部类，其他地方都用不了。

#include<iostream>
using namespace std;

class A
{
private:
	int _a = 1;

public:
	class B 
	{
	public:
		void fun(const A& aa)
		{
			cout << aa._a << endl; 
			cout << _b << endl; 
		}
		int _b = 2;
	};
};

int main()
{
	cout << sizeof(A) << endl;
	A a;
	A::B b;
	b.fun(a);
	return 0;
}

运行截图：

运行结果显示A类的大小是4个字节，也就是A类中私有成员_a的大小，从这里可以看出，外部类定义的对象中确实不包含内部类。

五、匿名对象

【匿名对象的语法形式】：类型(实参)

用类型(实参) 定义出来的对象就叫做匿名对象，相比之前我们定义的 类型 对象名(实参) 定义出来的叫有名对象，如A();或A(1);。匿名对象有时候用起来很方便，比如在函数传参的时候如果要传某个类的对象，我们就可以直接搞个匿名对象，而不用再额外定义一个有名对象，然后再把那个有名对象传过去。

匿名对象的特性：

匿名对象的生命周期只在当前一行，一般临时定义一个对象当前用一下即可，就可以定义匿名对象。

#include<iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
	A(int a = 0)
		:_a(a)
	{
		cout << "A(int a)" << endl;
	}
	~A()
	{
		cout << "~A()" << endl;
	}
private:
	int _a;
};

class B
{
public:
	B(int b = 1)
		:_b(b)
	{
		cout << "B(int b)" << endl;
	}
	~B()
	{
		cout << "~B()" << endl;
	}
private:
	int _b;
};

int main()
{
	A aa1; // 有名对象
	B bb2(2); // 有名对象
	A(); // 匿名对象
	B(1); // 匿名对象

	return 0;
}

运行截图：

通过运行的结果，我们可以看出，程序先后调了A和B的构造函数分别创建了变量aa1和变量bb2，然后走到匿名对象部分，由于匿名对象的生命周期只在当前一行，所以程序分别调了A和B的构造和析构函数，最后调了
B和A的析构函数销毁变量，然后程序结束。

最后再补充一点：

对于匿名对象和临时对象而言，其生命周期只在当前那一行，用完就销毁了，但是const引用可以延长它俩的生命周期。

#include<iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
	A(int a = 0)
		:_a(a)
	{
		cout << "A(int a)" << endl;
	}
	~A()
	{
		cout << "~A()" << endl;
	}
private:
	int _a;
};

int main()
{
	A(1); // 匿名对象

	const A& aa1 = 2; // 临时对象
	const A& aa2 = A(3); // 匿名对象

	return 0;
}

这段代码中，第一个是没有const引用的匿名对象，第二个和第三个分别是const引用的临时对象和const引用的匿名对象，没有被const引用的匿名对象生命周期只在当前那行代码，其它两个的生命周期则分别跟着aa1和aa2走。

运行截图：

本来如果不加const引用，运行结果都和第一个一样，先调构造再调析构，但加了const引用之后，结果变成了先调两次构造，再调两次析构，说明它们的生命周期确实被改变了。

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到这里，我们C++类和对象的知识就全部了解完了！