C++基础-类基础

const成员函数

指向非常量的常量指针无法被绑定至常量

在默认情况下，类的this指针的类型是指向类类型非常量版本的常量指针，这一设定意味着我们无法将this指针绑定至类类型的常量上。也就是说我们无法使用常量对象调用普通的成员对象，为了提高程序的兼容性，可以将this声明为指向常量的常量指针，为了达到之一目的可以在成员函数的参数列表之后加入const关键字，表示this指向常量，称这样的成员函数为常量成员函数。

1	std::string isbn() const { return bookNo; }

构造函数

类通过一个或几个特殊的成员函数控制其对象的初始化过程，这些函数称为构造函数。构造函数初始化类对象的数据成员，只要有类的对象被创建，就会指向构造函数。

类的构造函数不能被声明为const，因为直到构造函数完成初始化过程，对象才能真正获得常量属性，在此之前，我们需要向对象中写入数值。

类通过一个特殊的构造函数控制默认初始化过程，这个函数叫做默认构造函数，编译器创建的构造函数又称为合成的默认构造函数。默认构造函数按照如下规则初始化类的数据成员：

如果存在类内初始值，用它初始化成员。
否则，默认初始化。

有些类不能依赖于合成的默认构造函数

原因如下：

当我们定义了自己的构造函数时，编译器便不会为我们的类合成默认构造函数，需要自己定义默认构造函数。
合成的默认构造函数可能会执行错误的操作。如果类内包含有内置类型或者符合类型的成员，则只有当这些成员全部被赋予了类内的初始值时，该类才适合于使用合成的默认构造函数。
编译器无法为一些类合成默认构造函数，如类中包含的其他类没有默认的构造函数时。

当我们定义了其他构造函数时，也必须定义一个默认构造函数。

如果没有在构造函数的初始值列表中显示地初始化成员，则该成员将在构造函数体之前执行默认初始化。有时候，在构造函数中不使用初始化列表，而是在函数体中使用赋值操作。这一做法有时是没有问题的，但对于有些必须进行初始化的类型而言，这一做法便不可取。例如，当成员为const或者引用时，就必须对其进行初始化，而不能采用赋值操作为其赋值。

class COnstRef
{
public:
4ConstRef(int ii);
private:
4int i;
4const int ci;
4int &ri;
}

ConstRef::COnstRef(int ii)
{
4i = ii;
4ci = ii;//不能向const赋值
4ri = i;//ri为引用，未被初始化
}

初始化const或者引用类型的数据成员的唯一机会就是通过构造函数初始值，因而该构造函数的正确形式为：

1	ConstRef::ConstRef(int ii): i(ii), ci(ii), ri(i) {}

如果成员是const、引用个、或者属于某种未提供默认构造函数的类类型，我们必须通过构造函数初始值列表为这些成员提供初值。

在构造函数，成员的初始化顺序与它们在类定义中的出现顺序一致。不受初始值列表中的顺序的影响。

默认构造函数的作用

当对象被默认初始化或值初始化时自动执行默认构造函数。

默认初始化发生的情况：
1. 在块作用域内不适用任何初始值定义一个非静态变量或者数组。
2. 一个类本身含有其他类类型的成员，同时该类使用合成的默认构造函数。
3. 类类型的成员未在构造函数初始值列表中显式地初始化。
值初始化
1. 数组初始化过程中提供的初始值数量小于数组的大小。
2. 不使用初始值定义一个局部静态变量。
3. 使用形如T()的表达式显式地请求值初始化。

　拷贝、赋值和析构

类还需要控制拷贝、赋值和销毁对象时发生的行为。当我们初始化变量、以值的方式传递或返回一个参数时会发生对象的拷贝操作；使用赋值运算符时会发生对象的赋值操作；当对象不在存在时会发生销毁操作。

类的访问控制与封装

封装的作用就是限制用户对于类的接口的控制，我们使用访问说明符加强类的封装性。

public：该说明符之后的成员可以在整个程序内被访问，通常将类的接口定义为public；
private：该说明符之后的成员可以被类的成员函数访问，但不能被使用该类的外部代码访问。

class和struct关键字

这两个关键字的唯一区别是默认访问权限不一样，类可以在它的第一个访问说明符之前定义成员，对于这些成员的访问权限取决于所使用的关键字，struct说明这些成员是public的，class说明这些成员是private的。

友元

有一些函数虽然属于类的接口，但由于其并非类的成员函数，因而无法访问类的私有成员。

为了解决这一问题，类可以允许其他类或者函数访问它的非公有成员，方法是令其他类或者函数成为它的友元，增加一条以friend关键字开头的函数声明语句即可。

友元在类内的具体为知不限，也不受其所在区域的访问控制级别的限制，但一般，最好在类定义的开始或结束前的位置集中声明友元。

我们可以将一个类声明为另一类的友元，这样第一个类将可以访问第二个类的所有成员。

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class Screen{
4friend class Window_mgr;
};

需要特别注意：友元关系不存在传递性。

也可以只将类的某一个成员函数声明为友元，需明确指出该成员函数所属的类：

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3

class Screen{
4friend void Window_mgr::clear(ScreenIndex);
};

要想令某个成员函数作为友元，必须仔细组织程序的结构以满足声明和定义的彼此依赖关系。

首先定义Window_mgr类，其中声明clear函数，但不能定义它。因为在clear使用Screen的成员之前，必须首先定义Screen。
定义Screen，包括对clear的友元声明。
定义clear成员函数。

友元声明的作用仅仅是影响访问权限，不具有函数声明的作用，在对一个友元函数进行声明之前是无法对其进行调用的，这一点要特别注意。即使在类的内部定义了该友元函数，也必须在类的外部提供该函数的声明。

不要求类和非成员函数的声明必须在它们的友元之前。

struce X{
4friend void f() {/*可以直接在类的内部对友元函数进行定义*/}
4X() {f();} //错误，f()尚未声明
4void g();
4void h();
};
void X::g() {return f();}//错误，f()尚未声明
void f();
void X::h() {return f();}//正确，f()已声明

类的可变数据成员

我们希望能够修改类的某个数据成员，即使在一个const成员函数内，可以通过在变量的声明中加入mutable关键字完成。

返回*this的成员函数

当我们将成员函数的返回类型定义为引用时，同时该成员函数返回*this时，那么该成员函数的返回值为调用该成员函数的对象本身，如下所示：

Screen &Screen::set(char c)
{
4contents[cursor] = c;
4return *this; //将this对象作为左值返回
}

如果我们把一系列这样的操作连接成一条表达式：

1	myScreen.move(4, 0).set("#");

这些操作将在同一个对象上进行。

从const成员函数返回*this时，意味着该成员函数返回的是一个常量对象，那么我们将不能随意地将该成员函数嵌入一组动作的序列中去。

基于const关键字进行区分的重载

需要明确一点，常量对象是无法调用非常量的成员函数的，因而我们只能在一个常量对象上调用const成员函数。虽然，也可以使用非常量对象调用常量成员函数，但非常量成员函数更为匹配。

类的作用域

一个类就是一个作用域，当我们在类的外部定义成员函数时，一旦遇到了类名，定义的剩余部分就是在类的作用域之内，剩余部分包括参数列表和函数体。而位于类名之前的函数的返回值部分位与类的作用域之外。