前言：

本篇內(nèi)容為前面的補(bǔ)充，介紹了我們使用類時需要注意些什么以及一些編譯器的優(yōu)化，可能有些理解不到位或者錯誤，請斧正。

目錄

前言：

1.再談構(gòu)造函數(shù)

2.（c++98）隱式類型轉(zhuǎn)換中的編譯器的優(yōu)化

3.explicit關(guān)鍵字

4.static成員

5.匿名對象

6.友元函數(shù)

7.內(nèi)部類

8.編譯器的一些場上的優(yōu)化

總結(jié)：

若有歧義，請指出，感謝閱讀！

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1.再談構(gòu)造函數(shù)

我們在構(gòu)造函數(shù)體中，給成員變量賦值能叫做成員變量的初始化嗎？并不可以，這種行為只是給成員變量賦初值，在函數(shù)體中，我們可以多次賦值，而初始化只能初始化一次。

那該如何初始化呢？

使用初始化列表。以一個冒號開始，接著是一個以逗號分割的數(shù)據(jù)成員列表，每個成員變量的后面跟一個放在括號中的初始值表達(dá)式。

class Date
{
public:Date(int year, int month, int day):_year(year),_month(month),_day(day){}private:int _year;int _month;int _day;
};

?那像const這樣的必須在定義位置的初始化的，放在成員變量里面該怎么初始化呢？

可以給缺省值，但不是初始化：

class A
{
public:A():_x(1){_a1++;}private:int _a1 = 1;int _a2 = 2;const int _x;//可以給缺省值，但不是初始化};

另外，缺省值也會在初始化列表進(jìn)行初始化：

如上圖我們可以看到， _a1的結(jié)果是2，雖然沒有在初始化列表中顯示的初始化，但是還是會走初始化列表初始化；其次_a2的結(jié)果是0，雖然_a2的缺省值是2，但是在初始化列表中顯示的初始化為了1，所以再--就是0。而對于即不給缺省值也不給初始化的普通成員變量，經(jīng)過測試，那就是隨機(jī)值。

對于成員變量是引用的與成員變量是自定義類型的：

class B
{
public:B(int b):_b(0){cout << "B()" << endl;}private:int _b;
};class A
{
public:A():_x(1),_ref(_a1),_bb(0){_a1++;}private:int _a1 = 1;int _a2 = 2;int& _ref;B _bb;const int _x;//可以給缺省值，但不是初始化};

成員變量是引用的，跟const一樣，本身引用就是要在定義的位置初始化，所以我們可以給缺省值，或者要在初始化列表初始化。

對于自定義類型的成員變量，_bb會去調(diào)用它的構(gòu)造函數(shù)初始化嗎？經(jīng)過我的測試，_bb這個自定義類型的成員變量，如果不在A中的初始化列表初始化，就要去調(diào)用它的構(gòu)造函數(shù)，但是一定要確保B中的構(gòu)造函數(shù)一定是默認(rèn)的，也就是說必須是全缺省的或者是不寫編譯器自動生成的。而上面的代碼中B中的構(gòu)造函數(shù)不是默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)，所以我們?nèi)绻贏的類中不對_bb進(jìn)行初始化列表的初始化，就會報錯。

再看一個例子：

?注釋部分的構(gòu)造函數(shù)可以，對兩個自定義類型的成員進(jìn)行了初始化列表的初始化，而內(nèi)置類型由于沒有顯示的寫就使用了缺省值，所以可以；如果Stack這個自定義類型中的構(gòu)造函數(shù)是默認(rèn)的，什么也沒寫的構(gòu)造函數(shù)也是可以的，對于自定義類型初始化去調(diào)用它的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，內(nèi)置類型的初始化由于沒有顯示的寫就使用它的缺省值。

其次還需要注意一個點(diǎn)：

class A1
{
public:A1(int a):_a1(a),_a2(_a1){}void Print(){cout << _a1 << " " << _a2 << endl;}private:int _a2;//聲明的次序就是在初始化列表中的初始化的順序int _a1;
};int main(){//A aa;A1 aa(1);aa.Print();return 0;
}

上面的結(jié)果應(yīng)該是什么？結(jié)果是輸出1和隨機(jī)值。

這是因?yàn)槌蓡T變量在類中的聲明次序就是其在初始化列表中的初始化順序，與其在初始化列表中的先后次序無關(guān)。

總結(jié)：

首先不管在初始化列表中顯示的寫沒寫初始化，都會在初始化的列表中走一遍。

其次記住一個原則：給初始化就在初始化列表中給初始化。

2.（c++98）隱式類型轉(zhuǎn)換中的編譯器的優(yōu)化

class A
{
public:A(int a): _a1(a){cout << "A(int a)" << endl;}A(const A& aa):_a1(aa._a1){cout << "A(const A& aa)" << endl;}private:int _a1;
};int main(){A aa1(1);//構(gòu)造函數(shù)A aa2 = 1;//隱式類型轉(zhuǎn)換return 0;
}

根據(jù)我們之前的隱式類型轉(zhuǎn)換的知識，我們可以知道這里對aa2這個對象賦值就是在進(jìn)行隱式類型轉(zhuǎn)換：首先1先構(gòu)造一個臨時對象，這個臨時對象再拷貝給aa2，所以會去調(diào)用拷貝構(gòu)造（注意拷貝構(gòu)造也是構(gòu)造，所以也有初始化列表）。

但是我們看到結(jié)果不是這樣的：

為什么呢？這就是編譯器所做的優(yōu)化，因?yàn)榫幾g器覺得自定義類型的這種初始化寫起來還要調(diào)用拷貝構(gòu)造，所以直接就優(yōu)化了，直接就優(yōu)化為了一步構(gòu)造，1直接構(gòu)造aa2。（注意這里的優(yōu)化只限定于c++98的單參數(shù)的構(gòu)造）

而對于這一種，編譯器還能這樣優(yōu)化嗎？答案是不能的，因?yàn)槲覀冎?#xff0c;10先構(gòu)造出一個A類型的臨時變量，而這個臨時變量又具有常性且ref是這個臨時變量的別名，所以需要加上const，而就是由于這個臨時變量具有常性，編譯器在這里就不會優(yōu)化掉這個臨時變量，所以10就沒法直接構(gòu)造ref了，而是先構(gòu)造這個臨時變量（這里使用的vs2022的編譯器發(fā)現(xiàn)也沒有調(diào)用拷貝構(gòu)造，可能是編譯器做的更極端了，也優(yōu)化了，但是我們知道其后的原來即可）。

3.explicit關(guān)鍵字

explicit的引入就是為了防止隱式類型轉(zhuǎn)換，這里加上了explicit，?A aa2=1和const A& ref=10的隱式類型轉(zhuǎn)換就沒有了，就編不過了。

但是上面的隱式類型轉(zhuǎn)換都是對于單參數(shù)的構(gòu)造，對于多參數(shù)的構(gòu)造，c++11可以使用多參數(shù)的構(gòu)造來進(jìn)行隱式類型轉(zhuǎn)換：

其實(shí)也都是先調(diào)用構(gòu)造，然后再進(jìn)行隱式類型轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過編譯器的優(yōu)化，?會節(jié)省一次隱式類型轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的拷貝。

同樣的，如果不想使用隱式類型轉(zhuǎn)換，就在構(gòu)造函數(shù)上加上explicit，防止構(gòu)造函數(shù)的隱式類型轉(zhuǎn)換，這時A aa(1,1)這樣需要隱式類型轉(zhuǎn)換的就編不過了。

如果想使用隱式類型轉(zhuǎn)換，讓編譯器進(jìn)行優(yōu)化，節(jié)省一次拷貝，就可以不加explicit。?

4.static成員

我們將聲明為static的類成員稱為類的靜態(tài)成員，用static修飾的成員變量，稱為靜態(tài)成員變量；用static修飾的成員函數(shù)，稱之為靜態(tài)成員函數(shù)。注意的是，靜態(tài)成員函數(shù)沒有this指針，靜態(tài)成員變量在類中聲明，在類外進(jìn)行初始化。

統(tǒng)計程序中創(chuàng)建出了多少個類對象：

class A
{
public:A(int a = 0){cout << "構(gòu)造" << endl;}A(const A& aa){cout << "拷貝構(gòu)造" << endl;++count;}static int GetCount()//沒有this指針{return count;//static函數(shù)沒有this指針，訪問不到成員count，只能讀不能寫}private:static int count;//聲明，屬于所有對象，屬于整個類};int A::count = 0;//定義初始化
void func(A a)
{}int main()
{A aa1;//調(diào)用構(gòu)造A aa2(aa1);//調(diào)用拷貝構(gòu)造func(aa1);//函數(shù)傳參，且參數(shù)是A類型的，所以調(diào)用拷貝構(gòu)造A aa3 = 1;//隱式類型轉(zhuǎn)換，經(jīng)過編譯器的優(yōu)化，優(yōu)化掉了拷貝構(gòu)造，只有構(gòu)造A aa4[10];//調(diào)用10次構(gòu)造cout << aa3.GetCount() << endl;//如果GetCount是個static修飾的，只能接受返回的count，不能改//類中的靜態(tài)成員也受訪問限定符的限制，如果我們不讓靜態(tài)成員count設(shè)為私有，如何訪問count？//A::count;//aa2.count或者aa3.count      count屬于所有對象//A* ptr=nullptr;ptr->count   這里不會去解引用，會直接去靜態(tài)區(qū)中找return 0;
}

?首先上面代碼需要注意的是，GetCount是一個靜態(tài)成員函數(shù)，所以訪問它可以通過對象訪問即aa3.GetCount（），或者指定內(nèi)域訪問，A::GetCount（），但是由于靜態(tài)成員函數(shù)沒有this指針，所以函數(shù)內(nèi)不能訪問非靜態(tài)成員變量（這里返回count就是因?yàn)閏ount是個靜態(tài)成員變量，換成是普通的變量就不行了）：

其次類中的靜態(tài)成員也是受類的訪問限定符的限制的，像這里count為私有，雖然是靜態(tài)的全局的變量，但是在類外面還是訪問不到的。

如果我們不將count設(shè)為私有，那怎么訪問這個靜態(tài)成員變量呢？

1.A::count? 直接指定內(nèi)域訪問

2.aa2.count或者aa3.count? ? 因?yàn)閟tatic成員是屬于所有對象的，所以可以

3.A* ptr=nullptr；ptr->count? ? 這里不會解引用，直接去靜態(tài)區(qū)找

同時我們上方的代碼也復(fù)習(xí)之前的知識：

分析結(jié)果：

前兩個分別調(diào)用構(gòu)造與拷貝構(gòu)造，沒什么說的；第三個是函數(shù)傳參，由于參數(shù)也是A，也就是類類型的，所以會調(diào)用拷貝構(gòu)造；然后是下面的隱式類型轉(zhuǎn)換，編譯器優(yōu)化掉了拷貝，直接就是構(gòu)造；然后可以看到如果自定義對象是數(shù)組，可以看到調(diào)用了10次。

總結(jié)：

5.匿名對象

當(dāng)我們需要調(diào)用某個類的成員函數(shù)時需要先創(chuàng)建一個對象，所以我們引入了一個匿名對象，可以直接不創(chuàng)建對象直接去調(diào)用，寫法為：類名（）

通過析構(gòu)函數(shù)可知，匿名對象的周期只在它出現(xiàn)的這一行，到下一行就會銷毀。

返回值也可以使用匿名對象，更加簡潔。

6.友元函數(shù)

友元函數(shù)在我們之前提到過，現(xiàn)在再來細(xì)看一下。

7.內(nèi)部類

內(nèi)部類c++很少用，隔壁Java常用。

首先，如果B這個類在A中是公有的，可以直接在外面指明內(nèi)域訪問例如A::B bb；

其次，如果B是私有的，那就不能通過A來訪問了，所以B這個內(nèi)部類既受A的類域的

限制（因?yàn)锽為公有在外面需要指定在A的內(nèi)域），又受到A的訪問限定符的限制

然后，B這個內(nèi)部類天生就是A的友元，所以可以通過內(nèi)部類訪問外部類的成員（靜態(tài)的也可以）

補(bǔ)充：一個類里面，公有可以訪問私有

總結(jié)：

8.編譯器的一些場上的優(yōu)化

首先先來分析3個優(yōu)化：

class A
{
public:A(int a = 0){cout << "構(gòu)造" << endl;}A(const A& a){cout << "拷貝構(gòu)造" << endl;}~A(){cout << "~A" << endl;}
};void func1(A aa)
{}void  func2(A& aa)
{}A func3()
{return A();
}int main()
{A aa1 = 1;func1(aa1);func1(2);func1(A(3));return 0;
}

第一個就是隱式類型轉(zhuǎn)換編譯器會將隱式類型轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的拷貝優(yōu)化掉，所以就只有一個構(gòu)造。

第二個是傳參調(diào)用拷貝構(gòu)造，但是這個拷貝構(gòu)造不會被優(yōu)化（大部分情況下只有c++98中的那個單參數(shù)構(gòu)造和c++11的多參數(shù)構(gòu)造會優(yōu)化），但是可以使用傳引用傳參來減少拷貝。由于拷貝構(gòu)造產(chǎn)生了臨時變量，所以在func1函數(shù)結(jié)束時，會調(diào)用析構(gòu)銷毀這個臨時變量。

第三個與第四個也都是傳參調(diào)用拷貝構(gòu)造，但是結(jié)果發(fā)現(xiàn)，拷貝構(gòu)造被優(yōu)化為了構(gòu)造？！理想的結(jié)果不應(yīng)該是拷貝構(gòu)造，然后跟析構(gòu)嗎？？？當(dāng)時我也疑惑了好久，其實(shí)這是因?yàn)榫幾g器的處理，在我的vs2022的編譯器下，可能由于編譯器太新，優(yōu)化的比較極端，編譯器看到你func1函數(shù)什么也沒寫，干嘛要在拷貝構(gòu)造一次，干脆直接就優(yōu)化為了拿形參構(gòu)造實(shí)參，可以看到構(gòu)造后緊跟的就是析構(gòu)，這也表明還是存在拷貝產(chǎn)生的臨時變量需要銷毀。

最后主函數(shù)結(jié)束aa1銷毀調(diào)用析構(gòu)。

另外，如果我們使用func2的傳引用傳參，后兩個傳參會直接報錯，因?yàn)樗鼈兪桥R時變量，使用引用后，傳過去后函數(shù)作用域銷毀，這個變量就找不到了；而aa1的作用域在main函數(shù)中，盡管fun2的函數(shù)結(jié)束，但是還是能找到aa1。

再看一種優(yōu)化：

在這個場景下，?A aa先構(gòu)造，返回aa再調(diào)用拷貝構(gòu)造（因?yàn)闆]有創(chuàng)造對象，所以這個拷貝構(gòu)造有可能被優(yōu)化掉），拷貝的臨時變量銷毀調(diào)用一次析構(gòu)，aa這個局部對象銷毀再調(diào)用一次析構(gòu)，那這兩個析構(gòu)誰先調(diào)用的呢？拷貝構(gòu)造后面經(jīng)跟的就是拷貝時創(chuàng)建的臨時變量銷毀調(diào)用的析構(gòu)

此時還沒有優(yōu)化，但是當(dāng)我們來接受它的返回值時：

?

aa拷貝給一個臨時變量，臨時變量再拷貝給給aa1，這里就會被優(yōu)化為一個拷貝構(gòu)造。?

如果我們在將賦值重載再寫出來（下面的稱為賦值接受）：

就會得到下面的結(jié)果：

?如果先定義一個對象，再接收返回值，就是aa2先構(gòu)造，func3里aa構(gòu)造，返回時一個拷貝構(gòu)造（這個拷貝構(gòu)造有可能會被優(yōu)化，因?yàn)闆]有創(chuàng)造新的對象來接收返回值，看編譯器，這里就是被優(yōu)化了）然后沒有被優(yōu)化，那會多出來一對拷貝構(gòu)造+析構(gòu)。結(jié)果中的兩個析構(gòu)分別是func3函數(shù)結(jié)束aa銷毀調(diào)用的析構(gòu)和main函數(shù)結(jié)束aa2銷毀的析構(gòu)。

如果是下面的場景（下面的稱為拷貝構(gòu)造接受）：

如果直接調(diào)用fun2，返回的匿名對象調(diào)用一次構(gòu)造，匿名對象出了fun2析構(gòu)一次。

如果接收fun2的返回值，匿名對象A()先構(gòu)造一次，返回時拷貝構(gòu)造一次，返回給aa2再拷貝一次編譯器會優(yōu)化用 匿名對象直接構(gòu)造aa2，直接就是構(gòu)造一次，所以最后一次析構(gòu)是aa2銷毀的析構(gòu)

?

總結(jié)：

優(yōu)化的場景很多，我們只要記住：

?

?

?

總結(jié)：

若有歧義，請指出，感謝閱讀！