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  • 【C++】类的特殊成员变量+初始化列表

    参考资料:

    1.黄邦勇帅

    2.http://blog.163.com/sunshine_linting/blog/static/448933232011810101848652/

    3.http://www.cnblogs.com/zhoug2020/archive/2012/08/31/2665451.html

    一、初始化列表

    1.假如定义了类 www 则 www::www (int i, int j, int k):x (i), y(j), z(k){},定义了一个带 i,j,k 三个参数的构造函数

    2.初始化列表的初始化顺序:初始化列表的初始化次序是按成员变量在类中的声明次序执行的,而不是按初始化列表列出的顺序初始化的。

      例如在类 hyong 中依次声明 int a,b,c;那么 hyong():c(a),b(2),a(3){}语句执行顺序是先把 a 初始化为 3,再把 b 初始化为 2,最后把 a 的值赋给变量 c,这是正确的。

          但是 hyong():c(1),b(2),a(c){}就会出错,因为这时执行顺序是先把变量 c 的值赋给变量 a,而不是先把整数 1 赋给变量 c,所以这时变量 c 还未被初始化,而变量 a 就会得到一个错误的值。

    3.必须使用初始化列表的情况:const成员、引用成员赋值

    二、特殊成员变量

    1.静态成员变量

    #include <iostream.h> 
    class Myclass 
    { 
    public: 
    Myclass(int a,int b,int c); 
    void GetSum(); 
    
    private: 
    int a,b,c; 
    static int Sum;//声明静态数据成员   声明时加上static
    }; 
    int Myclass::Sum=0;//定义并初始化静态数据成员   定义初始化的时候不加static
    
    Myclass::Myclass(int a,int b,int c) 
    { 
    this->a=a; 
    this->b=b; 
    this->c=c; 
    Sum+=a+b+c; 
    } 
    
    void Myclass::GetSum() 
    { 
    cout < <"Sum=" < <Sum < <endl; 
    } 

    1. 静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间,所以不能在类声明中定义。

    2. 静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则

    3. 因为静态数据成员在全局数据区分配内存,属于本类的所有对象共享,所以,它不属于特定的类对象,在没有产生类对象时其作用域就可见,即在没有产生类的实例时,我们就可以操作它

    4. 类内是声明,类外是定义!

    5. 静态成员函数

      静态成员函数与静态数据成员一样,都是类的内部实现,属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个this指针,this指针指向类的对象本身,因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下,this是缺省的。如函数fn()实际上是this->fn()。

      但是与普通函数相比,静态成员函数由于不是与任何的对象相联系,因此它不具有this指针。从这个意义上讲,它无法访问属于类对象的非静态数据成员,也无法访问非静态成员函数,它只能调用其余的静态成员函数
     
    6. 不能用初始化列表来初始化静态成员变量:很显然,因为静态成员变量只能初始化一次。
    #include <iostream.h> 
    class Myclass 
    { 
    public: 
    Myclass(int a,int b,int c); 
    static void GetSum();/声明静态成员函数 
    private: 
    int a,b,c; 
    static int Sum;//声明静态数据成员 
    }; 
    int Myclass::Sum=0;//定义并初始化静态数据成员 
    
    Myclass::Myclass(int a,int b,int c) 
    { 
    this->a=a; 
    this->b=b; 
    this->c=c; 
    Sum+=a+b+c; //非静态成员函数可以访问静态数据成员 
    } 
    
    void Myclass::GetSum() //静态成员函数的实现 
    { 
    // cout < <a < <endl; //错误代码,a是非静态数据成员 静态成员函数由于不是与任何的对象相联系,因此它不具有this指针。从这个意义上讲,它无法访问属于类对象的非静态数据成员,也无法访问非静态成员函数,它只能调用其余的静态成员函数。
    cout < <"Sum=" < <Sum < <endl; 
    } 
    
    void main() 
    { 
    Myclass M(1,2,3); 
    M.GetSum(); 
    Myclass N(4,5,6); 
    N.GetSum(); 
    Myclass::GetSum(); 
    } 

    关于静态成员函数,可以总结为以下几点: 

      出现在类体外的函数定义不能指定关键字static; 
      静态成员之间可以相互访问,包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数; 
      非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员; 
      静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员; 
      由于没有this指针的额外开销,因此静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许的增长; 

       静态成员函数不能是虚函数:因为虚函数是动态决定的,而static函数时静态的,矛盾。

       同一个函数,不能有静态、非静态两个版本。

    2.其他特殊成员变量及初始化

    这些特殊的类型的成员变量包括:

      a.引用

      b.常量

      c.静态

      d.静态常量(整型)

      e.静态常量(非整型)

        常量和引用,必须通过参数列表进行初始化。
        静态成员变量的初始化也颇有点特别,是在类外初始化且不能再带有static关键字,其本质见文末。

    ①  单纯的const变量和引用型变量:必须在初始化列表中初始化。而且在所有的构造函数中都要用初始化列表

    ②  带static修饰的变量,不管是普通变量还是const型变量,都要在类外初始化,不在构造函数里

    ③  static const int型变量,可以在类的声明里初始化。

    参考下面的代码以及其中注释:

    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    class BClass
    {
    public:
     BClass() : i(1), ci(2), ri(i){} // 对于常量型成员变量和引用型成员变量,必须通过参数化列表的方式进行初始化
                                                    //普通成员变量也可以放在函数体里,但是本质其实已不是初始化,而是一种普通的运算操作-->赋值运算,效率也低
    private:
     int i;                                  // 普通成员变量
     const int ci;                           // 常量成员变量
     int &ri;                                // 引用成员变量
     static int si;                          // 静态成员变量
     //static int si2 = 100;                 // error: 只有静态常量成员变量,才可以这样初始化
     static const int csi;                   // 静态常量成员变量
     static const int csi2 = 100;            // 静态常量成员变量的初始化(Integral type)    (1)
     static const double csd;                // 静态常量成员变量(non-Integral type)
     //static const double csd2 = 99.9;      // error: 只有静态常量整型数据成员才可以在类中初始化
    };
    
    //注意下面三行:不能再带有static
    int BClass::si = 0; // 静态成员变量的初始化(Integral type)
    const int BClass::csi = 1; // 静态常量成员变量的初始化(Integral type)
    const double BClass::csd = 99.9; // 静态常量成员变量的初始化(non-Integral type)
    
    // 在初始化(1)中的csi2时,根据著名大师Stanley B.Lippman的说法下面这行是必须的。
    // 但在VC2003中如果有下面一行将会产生错误,而在VC2005中,下面这行则可有可无,这个和编译器有关。
    const int BClass::csi2;
    
    int main()
    {
         BClass b;
         return 0;
    }

    静态成员属于类作用域,但不属于类对象,和普通的static变量一样,程序一运行就分配内存并初始化,生命周期和程序一致。
    所以,在类的构造函数里初始化static变量显然是不合理的。
    静态成员其实和全局变量地位是一样的,只不过编译器把它的使用限制在类作用域内(不是类对象,它不属于类对象成员),要在类的定义外(不是类作用域外)初始化。

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