[C++知识库]C++学习第十一课--inline、const、mutable、this和static笔记

一、在类定义中实现成员函数inline

在.h头文件中声明类，如下：

#ifndef   __MAIN_H__
#define   __MAIN_H__

class student
{
public:
	int age;
	int hight;
	int num;
	void stuInitFunc(int stuAge, int stuHight, int stuNum);
};

#endif // !__MAIN_H__

在.cpp文件中定义类，如下：

void student::stuInitFunc(int stuAge, int stuHight, int stuNum)
{
	this->age = stuAge;
	this->hight = stuHight;
	this->num = stuNum;
}

在main函数或者其它函数调用student成员的stuInitFunc函数如下：

int main()
{
	student stu;
	stu.stuInitFunc(20,180,1001);
    cout << stu.age<< " " << stu.hight << " " << stu.num << endl;
	return 0;
}

以上的写法是我们平时的写法，如果我们把函数的整个定义都写在.h头文件中，整个程序如下所示，.h头文件的声明如下：

#ifndef   __MAIN_H__
#define   __MAIN_H__

class student
{
public:
	int age;
	int hight;
	int num;
    void stuInitFunc(int stuAge, int stuHight, int stuNum)
	{
		this->age = stuAge;
		this->hight = stuHight;
		this->num = stuNum;
	}

};

#endif // !__MAIN_H__

在.cpp文件中调用类的成员函数如下所示：

#include <iostream>
#include <vector>
#include<time.h>
#include"main.h"

using namespace std;

int main()
{
	student stu;
	stu.stuInitFunc(20,180,1001);
	cout << stu.age << " " << stu.hight << " " << stu.num << endl;
	return 0;
}

在类的声明中，这种直接把成员函数定义写在类声明里面，会被当成inline内联函数来处理。

二、成员函数末尾的const

这里再介绍一种const的常用用法，就是在成员函数的末尾增加一个const。对于成员函数的声明和定义代码分开的情况下，不仅要在成员函数的声明中增加const，也要在成员函数的定义中增加const。这样做的作用是告诉系统，在这个成员函数中不能修改该对象里面的任何成员变量值。

我们在成员函数声明后面加上const，如下：

void?stuInitFunc(int?stuAge, int?stuHight, int?stuNum) ?const;

成员函数定义时，在参数圆括号后面加上const，如下：

void student::stuInitFunc(int stuAge, int stuHight, int stuNum) const
{
	this->age = stuAge;
	this->hight = stuHight;
	this->num = stuNum;
}

编译后，语法出现错误,报错信息如下所示：

?三、mutable

mutable，翻译成中文，表示不稳定的、容易改变的意思。与 const 正好是反义词。而且

mutable的引入也正是为了突破const 目的限制。

在成员函数末尾加const，是不允许修改成员变量值的。那在设计类成员变量的时候，如果确实遇到了需要在const结尾的成员函数中希望修改成员变量的需求，怎么办？有人提出，把成员函数的末尾的const去掉，变成一个不以const结尾的成员函数。那这个时候可能面临一个问题：如果这个成员函数从const变成非const了，那么就不能被const对象调用了。所以，引入mutable修饰符（关键字）来修饰一个成员变量。一个成员变量一旦被mutable所修饰，就表示这个成员变量永远处于可修改状态，即使是在以const结尾的成员函数中。

我们在上面的例子类声明过程中，在声明成员变量前面加上mutable关键字，在成员函数就可以修改成员变量的值，修改如下：

class student
{
public:
	mutable int age;
	mutable int hight;
	mutable int num;
	void stuInitFunc(int stuAge, int stuHight, int stuNum)  const;
};

再次编译程序，不会报错。

四、返回自身对象的引用--this

this用在成员函数中是一个隐藏起来的函数参数，表示的是指向本对象的指针，那么*tthis表示改指针指向的对象也就是本对象。换句话说，*this表示调用这个成员函数的那个对象。

如下在类student的成员函数中，三种写法都是正确的：

方式一：没有this，推荐使用这种方式

void student::stuInitFunc(int stuAge, int stuHight, int stuNum) const
{
	age = stuAge;
	hight = stuHight;
	num = stuNum;
}

方式二：指向本类对象的指针，类似于student stu; student *this = &stu;

void student::stuInitFunc(int stuAge, int stuHight, int stuNum) const
{
	this->age = stuAge;
	this->hight = stuHight;
	this->num = stuNum;
}

方式三：表示调用这个成员函数的那个类对象

void student::stuInitFunc(int stuAge, int stuHight, int stuNum) const
{
	(*this).age = stuAge;
	(*this).hight = stuHight;
	(*this).num = stuNum;
}

以上三种方式都是等价的，没有什么区别。

在使用this时，需要注意：

（1）this本身是一个指针常量，总是指向这个对象本身，不可以让this再指向其它地方。

（2）this指针只能在类成员函数中使用，全局函数、静态函数等都不能使用this指针。

（3）在const成员函数中，this指针是指向const对象的const指针。例如，类类型为student，那么this就是const student *const类型。

（4）当形参名与成员变量名相同时，用this.成员变量名来和形参变量区分开，如下所示：

void student::stuInitFunc(int age, int hight, int num)
{
	(*this).age   = age;
	(*this).hight = hight;
	(*this).num   = num;
}
或
void student::stuInitFunc(int age, int hight, int num)
{
	this->age   = age;
	this->hight = hight;
	this->num   = num;
}

（5）当一个成员函数需要返回一个类对象变量时，可以用return (*this);把这个类对象返回给类对象本身。如下所示：

student student::stuInitFunc(int age, int hight, int num)
{
	this->age = age;
	this->hight = hight;
	this->num = num;
	return (*this);//返回调用类对象本身。这里类对象为stu1
}

调用方式如下：

student stu1;
student stu2;
stu2 = stu1.stuInitFunc(20,180,1001);
cout << stu2.age << " " << stu2.hight << " " << stu2.num << endl;

五、static成员

在C中static有两个作用，这里看看static在C++中有什么作用。

1、static修饰成员变量

在.h头文件中，静态成员变量在类中这样声明：

class student
{
public:
	static int age;  //声明为静态成员变量
	static int hight;//声明为静态成员变量
	static int num;  //声明为静态成员变量
    int weight;      //声明为普通成员变量
	void  stuInitFunc(int stuAge,int stuHight,int stuNum,int stuWeight);
};

声明以后，在.cpp文件中，不要把成员变量定义在类的成员函数中，而是定义在.cpp文件的开头，这样能够保证在调用任何函数之前这个静态成员变量已经被初始化，从而保证这个静态成员变量能够被正常使用，如下定义：

int student::age  = 18;
int student::hight= 180;
int student::num  = 10002;

我们在mian.cpp文件中创建两个student类的新对象stu1和stu2，然后stu1和stu2都调用且打印age、hight和num这三个成员变量的值，再用stu1去修改static修饰的这三个成员变量，再用stu1和stu2调用这三个成员变量且打印这个成员变量的值，可以看到两个类对象的这个成员变量的值是一样的：

student stu1,stu2;

//打印stu1和stu2调用成员变量的值
cout << stu1.age << " " << stu1.hight << " " << stu1.num << endl;
cout << stu2.age << " " << stu2.hight << " " << stu2.num << endl;

//类对象stu1修改成员变量的值
stu1.age   = 20;
stu1.hight = 185;
stu1.num   = 1005;

//打印stu1和stu2调用成员变量的值
cout << stu1.age << " " << stu1.hight << " " << stu1.num << endl;
cout << stu2.age << " " << stu2.hight << " " << stu2.num << endl;

2、static修饰成员函数

在声明类对象和声明成员函数时，在成员函数前面加static，如下所示：

class student
{
public:
	static int age;
	static int hight;
	static int num;
	int weight;
	static void  stuInitFunc(int stuAge, int stuHight, int stuNum, int stuWeight);
};

?在.cpp中定义成员函数，在成员函数前面就不需要加static修饰符，static修饰的成员函数和普通成员函数的定义方式是一样的，如下：

//必须先在这里定义静态成员变量，才能在静态成员函数中再次给静态成员变量赋值
int student::age   = 20;
int student::hight = 185;
int student::num   = 1005;
void student::stuInitFunc(int stuAge,int stuHight,int stuNum,int stuWeight)
{
	age    = stuAge;  //static修饰的成员变量可以在static修饰的成员变量定义或者被赋值
	hight  = stuHight;//static修饰的成员变量可以在static修饰的成员变量定义或者被赋值
	num    = stuNum;  //static修饰的成员变量可以在static修饰的成员变量定义或者被赋值
	//weight = stuWeight;//不是static修饰的成员变量不可以在static修饰的成员变量定义或者被赋值
	cout << "student类的成员函数" << endl;
}

用staitic修饰成员函数后，可以用 ”类名::静态成员函数名” 或 “类对象.静态成员函数名” 来调用静态成员函数。如下所示：

#include <iostream>
#include <vector>
#include<time.h>
#include"main.h"

using namespace std;

//必须先在这里定义静态成员变量，才能在静态成员函数中再次给静态成员变量赋值
int student::age   = 20;
int student::hight = 185;
int student::num   = 1005;

void student::stuInitFunc(int stuAge,int stuHight,int stuNum,int stuWeight)
{
	age    = stuAge;
	hight  = stuHight;
	num    = stuNum;
	cout << "student类的成员函数" << endl;
}

int main()
{
	student stu1,stu2;

	//打印student、stu1和stu2调用成员变量的值
	cout << student::age << " " << student::hight << " " << student::num << endl;
	cout << stu1.age << " " << stu1.hight << " " << stu1.num << endl;
	cout << stu2.age << " " << stu2.hight << " " << stu2.num << endl<<endl;

	stu1.stuInitFunc(25, 170, 1008,165);
	cout << student::age << " " << student::hight << " " << student::num << endl;
	cout << stu1.age << " " << stu1.hight << " " << stu1.num << endl;
	cout << stu2.age << " " << stu2.hight << " " << stu2.num << endl;

	return 0;
}