C++类与对象中篇（六大默认成员函数）

目录

一、类的默认6个成员函数

二、构造函数

2.1 构造函数概念

2.2 默认构造函数

三、析构函数

3.1 析构函数概念

3.2 析构函数特性

★3.2析构函数对于不同存储变量的析构顺序（局部、全局、静态！）

四、拷贝构造函数

4.1 拷贝构造函数概念

4.2 拷贝构造函数特性

4.3 深度拷贝

五、赋值运算符重载

5.1 运算操作符

5.2 赋值运算符

5.3 默认赋值运算符重载

5.2.3赋值运算符只能重载成类的成员函数不能重载成全局函数

六、const成员函数

七、取地址及const取地址操作符重载

八、总结

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一、类的默认6个成员函数

我们知道，如果类中什么成员函数都没有，简称为空类，那么空类中真的是什么都没有吗？

答案并不是，任何类什么都不写，编译器会自动生成6个默认成员函数。

默认成员函数：用户没有显示实现，编译器会生成的成员函数为默认成员函数。

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二、构造函数

2.1 构造函数概念

 对于Date类，可以通过 Init 公有方法给对象设置日期，但如果每次创建对象时都调用该方法设置
 信息，未免有点麻烦，那能否在对象创建时，就将信息设置进去呢？

★  构造函数是一个特殊的成员函数，名字与类名相同,创建类类型对象时由编译器自动调用，以保证每个数据成员都有 一个合适的初始值，并且在对象整个生命周期内只调用一次。

由此我们引入构造函数，下面描述它的特性！

构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数虽然名称叫构造，但是构造函数的主要任务并不是开空间创建对象，而是初始化对象。

特性：

1. 函数名与类名相同。
2. 无返回值。
3. 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数。
4. 构造函数可以重载。（注意调用无参构造函数时，写法上不要带括号，会造成与函数声明歧义）

2.2 默认构造函数

如果类中没有显式定义构造函数，则C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数，一旦用户显式定义编译器将不再生成

 由上图可知，编译器自动将d1初始化，但初始化赋值却是随机值，有人就会问这样编译器默认构造函数有什么用？我想说，别急！看后面~

C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语言提供的数据类型，如：int/char...，自定义类型就是我们使用class/struct/union等自己定义的类型，看看下面的程序，就会发现编译器生成默认的构造函数会对自定类型成员_t调用的它的默认成员函数。

★★ 无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数，并且默认构造函数只能有一个。注意：无参构造函数、全缺省构造函数、我们没写编译器默认生成的构造函数，都可以认为是默认构造函数。

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注意：C++11 中针对内置类型成员不初始化的缺陷，又打了补丁，即：内置类型成员变量在
类中声明时可以给默认值。

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三、析构函数

3.1 析构函数概念

通过前面构造函数的学习，我们知道一个对象是怎么来的，那一个对象又是怎么没呢的？

析构函数：与构造函数功能相反，析构函数不是完成对对象本身的销毁，局部对象销毁工作是由编译器完成的。而对象在销毁时会自动调用析构函数，完成对象中资源的清理工作。

3.2 析构函数特性

1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
2. 无参数无返回值类型。
3. 一个类只能有一个析构函数。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。注意：析构函数不能重载
4. 对象生命周期结束时，C++编译系统系统自动调用析构函数

出Teststcak函数，s的生命周期终结，调用析构函数

5. 关于编译器自动生成的析构函数，是否会完成一些事情呢？下面的程序我们会看到，编译

器生成的默认析构函数，对自定类型成员调用它的析构函数

 程序运行结束后输出：~Time()
在main方法中根本没有直接创建Time类的对象，为什么最后会调用Time类的析构函数？
因为：main方法中创建了Date对象d，而d中包含4个成员变量，其中_year, _month,
_day三个是 内置类型成员，销毁时不需要资源清理，最后系统直接将其内存回收即可；而_t是Time类对象，所以在d销毁时，要将其内部包含的Time类的_t对象销毁，所以要调用Time类的析构函数。但是：main函数中不能直接调用Time类的析构函数，实际要释放的是Date类对象，所以编译器会调用Date类的析构函数，而Date没有显式提供，则编译器会给Date类生成一个默认的析构函数，目的是在其内部调用Time 类的析构函数，即当Date对象销毁时，要保证其内部每个自定义对象都可以正确销毁 main函数中并没有直接调用Time类析构函数，而是显式调用编译器为Date类生成的默认析构函数
注意：创建哪个类的对象则调用该类的析构函数，销毁那个类的对象则调用该类的析构函数

★3.2析构函数对于不同存储变量的析构顺序（局部、全局、静态！）

 大家先猜一猜这些不同属性变量的析构顺序  这里公布答案 ，可以看到顺序是先局部变量，并以后入栈的先销毁，后是静态区，最后是全局变量！

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四、拷贝构造函数

4.1 拷贝构造函数概念

拷贝构造函数：只有单个形参，该形参是对本类类型对象的引用(一般常用const修饰)，在用已存在的类类型对象创建新对象时由编译器自动调用。

4.2 拷贝构造函数特性

1. 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。

2.拷贝构造函数调用场景：

2.1.当用类的一个对象去初始化该类的另一个对象

2.2 如果函数的形参时类的对象，调用函数时，进行实参形参结合时

2.3 如果函数的返回值是类的对象，函数执行完成返回调用值时

3. 拷贝构造函数的参数只有一个且必须是类类型对象的引用，使用传值方式编译器直接报错，因为会引发无穷递归调用。（从拷贝调用条件2.2可知）

4.3 深度拷贝

编译器生成的默认拷贝构造函数已经可以完成字节序的值拷贝了，还需要自己显式实现吗？当然像日期类这样的类是没必要的。那么下面的类呢？验证一下试试？

我们发现程序崩溃了，这是为什么呢？上涨截图我们可以发现两个数组指针指向同一块空间！下面解释原因~

 总结：拷贝构造函数是否写都可以；一旦涉及到资源申请时（malloc、文件指针等），则拷贝构造函数是一定要写的，否则就是浅拷贝！

★★ 正确写法：

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五、赋值运算符重载

5.1 运算操作符

C++为了增强代码的可读性引入了运算符重载，运算符重载是具有特殊函数名的函数，也具有其返回值类型，函数名字以及参数列表，其返回值类型与参数列表与普通的函数类似。
函数名字为：关键字operator后面接需要重载的运算符符号。
函数原型：返回值类型 operator操作符(参数列表)

注意：
1.不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@
2.重载操作符必须有一个类类型参数
3.用于内置类型的运算符，其含义不能改变，例如：内置的整型+，不能改变其含义
4.作为类成员函数重载时，其形参看起来比操作数数目少1，因为成员函数的第一个参数为隐藏的this
5. .*   ::   sizeof   ?:    .    注意以上5个运算符不能重载。这个经常在笔试选择题中出现。

下面我们以日期类型“==”来举例说明！

class Date
{
public:
	Date(int year = 2022, int month = 10, int day = 9)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
    //判断两个日期类对象是否相等-->运用operator关键字
    // 这里需要注意的是，左操作数是this，指向调用函数的对象
	bool operator==(const Date& d)
	{
		return _year == d._year &&
			_month == d._month &&
			_day == d._day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1(2022,10,8);
    //调用逻辑运算符==，判断类对象关系
	Date d2 = d1;
	if (d1 == d2)
	cout << "you can see me!" << endl;
	return 0;
}

巧妙运用复用，可以实现一个函数实现两种判断！

现在让你写一个！=字符运算符，我们只要在不等函数用 return (!d1==d2)来实现，也就是复用==判断！

5.2 赋值运算符

5.2.1赋值运算符重载格式
1.参数类型：const T&，传递引用可以提高传参效率（传值参数会调用拷贝函数）
2.返回值类型：T&，返回引用可以提高返回的效率，有返回值目的是为了支持连续赋值并检测是否自己给自己赋值

3.作为类成员函数重载时，其形参看起来比操作数数目少1，因为成员函数的第一个参数为隐藏的this
4.返回*this ：要复合连续赋值的含义

以上每一点都是前面一个知识点，这些结构内部有很多之前学过的知识！

现在以“=”赋值运算符举例来看！

class Date
{
public:
	Date(int year = 2022, int month = 10, int day = 9)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
    //注意三个位置 1.返回类型 2.函数参数 3.返回值 结合上面注意自己理解
	Date& operator=(const Date& d)
   {
		//先判断是否自己赋值给自己
		if (this != &d)
		{
			_year = d._year;
			_month = d._month;
			_day = d._day;
		}
		return *this;
    }
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1(2022,10,8);
	Date d2 = d1;
	d2.print();
    //注意上下两种赋值！
	Date d3;
	d3 = d1;
	d3.print();
	return 0;
}

！展示一下效果：

★★我们可以看到上下两种赋值方法，两种效果一样，但本质不一样！

第一种利用的是拷贝构造，第二种利用的是赋值运算符重载，也就是第一种是定义初始化运用，第二种是先定义，后赋值。

5.3 默认赋值运算符重载

用户没有显式实现时，编译器会生成一个默认赋值运算符重载，以值的方式逐字节拷贝。注
意：内置类型成员变量是直接赋值的，而自定义类型成员变量需要调用对应类的赋值运算符
重载完成赋值。

★★★ 类比拷贝构造，当对象内只用成员变量时，编译器默认赋值重载可以完成成员变量按逐个字节拷贝，但如果有类成员，需要类成员调用自己的赋值重载函数！否则会出现问题，现讨论出现哪些问题，以栈类举例！

用系统默认：

如果用系统默认的赋值重载，会导致两个数组都指向同一个地址（原先两个数组定义时是两次析构！指向不同地址），会造成两次析构越界！还会造成内存泄漏，因为其中一个数组因为指向改变而找不到，那块数组数据没被释放！所以我们要先释放先前构造的数组，然后重建我们赋值新数组！后面部分和拷贝类似！

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5.2.3赋值运算符只能重载成类的成员函数不能重载成全局函数

原因：赋值运算符如果不显式实现，编译器会生成一个默认的。此时用户再在类外自己实现
一个全局的赋值运算符重载，就和编译器在类中生成的默认赋值运算符重载冲突了，故赋值运算符重载只能是类的成员函数。

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六、const成员函数

将const修饰的“成员函数”称之为const成员函数，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改。

 这里补充一下，前面上我们提到this形参的类型是 Date* const this 

 这里在说一下const修饰成员函数在成员函数内调用其他成员函数应用的必要性

 

 ★这里提醒没用const修饰<重载函数！

 我们发现，在 - 的函数实现中，我们还用到了< 判断，注意这里用的是this参与判断！

那么<左右为参数，d传参给this指针，如果我们没加const且我们用（d

怎么办呢？ 加上const修饰this指针，也就是用const修饰<这个函数，使得this变为 const Date* 问题就可以解决了！

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七、取地址及const取地址操作符重载

这两个默认成员函数一般不用重新定义 ，编译器默认会生成。特殊比如想让别人获取到指定的内容！

class Date
{
public:
	Date* operator&()
	{
		return this;
	}
	const Date* operator&()const
	{
		return this;
	}
private:
	int _year; // 年
	int _month; // 月
	int _day; // 日
};

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八、总结

这部分呢主要讲得是类的六大默认函数，它们的存在可以让我们更容易地处理类的数据，比如生成，释放，比较，也就是让之前内置类型的默认进一步扩大到类对象！这些知识点很多之间交错其他知识，需要我们对每个知识都能理解掌握！希望这篇博客对你有所启发！记得多多评论，一键三连哦~