自从学了C++之后,小雅兰就有对象了!!!(类与对象)(中)——“C++”

各位CSDN的uu们好呀,好久没有更新小雅兰的C++专栏啦,话不多说,让我们进入类和对象的世界吧!!!


类的6个默认成员函数

构造函数

析构函数

拷贝构造函数


类的6个默认成员函数

如果一个类中什么成员都没有,简称为空类。

空类中真的什么都没有吗?并不是,任何类在什么都不写时,编译器会自动生成以下6个默认成员 函数。

默认成员函数:用户没有显式实现,编译器会生成的成员函数称为默认成员函数。

class Date {};

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构造函数

概念

对于以下Date类:

#include
using namespace std;
class Date
{
public:
	void Init(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1;
	d1.Init(2023, 8, 9);
	d1.Print();
	Date d2;
	d2.Init(2023, 8, 10);
	d2.Print();
	return 0;
}

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。

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。  

也就是说,构造函数类比于Init函数!!!

其特征如下:

  • 函数名与类名相同。
  • 无返回值(不需要写void)。
  • 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数。
  • 构造函数可以重载(本质就是写多个构造函数,提供多种初始化方式)。
class Date
{
public:
	//无参构造函数
	Date()
	{
		cout << "Date()" << endl;
		_year = 1;
		_month = 1;
		_day = 1;
	}
	//带参构造函数
	Date(int year, int month, int day)
	{
		cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	// 调用无参构造函数
	Date d1;
	d1.Print();
	// 调用带参的构造函数
	Date d2(2023, 8, 9);
	d2.Print();
	// 注意:如果通过无参构造函数创建对象时,对象后面不用跟括号,否则就成了函数声明
	// 以下代码的函数:声明了d3函数,该函数无参,返回一个日期类型的对象
	// warning C4930: “Date d3(void)”: 未调用原型函数(是否是有意用变量定义的?)
	Date d3();
	d3.Print();

	return 0;
}

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//无参构造函数
    Date()
    {
        cout << "Date()" << endl;
        _year = 1;
        _month = 1;
        _day = 1;
    }
    //带参构造函数
    Date(int year, int month, int day)
    {
        cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    } 

上述两个函数其实可以合并一下,写成全缺省参数的形式。

//带参构造函数
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
{
	cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
}

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这样的写法也更灵活了,可以传一个参数,也可以传两个参数,也可以传三个参数,也可以不传参数。

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 再看下面这个实例:

class Stack
{
public:
	Stack(size_t n = 4)
	{
		if (n == 0)
		{
			a = nullptr;
			top = capacity = 0;
		}
		else
		{
			a = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
			if(a == nullptr)
			{
				perror("realloc fail");
				exit(-1);
			}

			top = 0;
			capacity = n;
		}
	}
	void Push(int x)
	{
		if (top == capacity)
		{
			size_t newcapacity = capacity == 0 ? 4 : capacity * 2;
			int* tmp = (int*)realloc(a, sizeof(int) * newcapacity);
			if (tmp == nullptr)
			{
				perror("realloc fail");
				exit(-1);
			}
			if (tmp == a)
			{
				cout << capacity << "原地扩容" << endl;
			}
			else
			{
				cout << capacity << "异地扩容" << endl;
			}

			a = tmp;
			capacity = newcapacity;
		}

		a[top++] = x;
	}

	int Top()
	{
		return a[top - 1];
	}

	void Pop()
	{
		assert(top > 0);
		--top;
	}

	void Destroy()
	{
		free(a);
		a = nullptr;
		top = capacity = 0;
	}

	bool Empty()
	{
		return top == 0;
	}
private:
	// 成员变量
	int* a;
	int top;
	int capacity;
};

int main()
{
	Stack st1;
	st1.Push(1);
	st1.Push(2);
	st1.Push(3);
	st1.Push(4);
	
	while (!st1.Empty())
	{
		cout << st1.Top() << " ";
		st1.Pop();
	}
	cout << endl;

	st1.Destroy();

	//Stack st2(1000);
	Stack st2;
	for (size_t i = 0; i < 1000; i++)
	{
		st2.Push(i);
	}

	while (!st2.Empty())
	{
		cout << st2.Top() << " ";
		st2.Pop();
	}
	cout << endl;

	st2.Destroy();
	return 0;
}

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构造函数,是默认成员函数,不写,编译器会自动生成。

编译生成的默认构造的特点:

  • 我们不写才会生成,我们写了就不会生成了。
  • 内置类型的成员不会处理(C++11,声明支持给缺省值)。
  • 自定义类型的成员才会处理,会去调用这个成员的默认构造函数。

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。

class Date
{
public:
	如果用户显式定义了构造函数,编译器将不再生成
	//Date(int year, int month, int day)
	//{
	//	_year = year;
	//	_month = month;
	//	_day = day;
	//}
	
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	// 将Date类中构造函数屏蔽后,代码可以通过编译,因为编译器生成了一个无参的默认构造函数
	// 将Date类中构造函数放开,代码编译失败,因为一旦显式定义任何构造函数,编译器将不再生成
	// 无参构造函数,放开后报错:error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可用
	Date d1;
	d1.Print();
	return 0;
}

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所以,默认生成的构造函数一般没什么价值,但是在有一些场景下非常有价值,之前小雅兰写过一个题目,就是两个栈实现一个队列,既可以写构造函数,也可以不写。

 

// 两个栈实现一个队列
class MyQueue
{
private:
	Stack _pushst;
	Stack _popst;
};

总结:一般情况都需要我们自己写构造函数,决定初始化方式

成员变量全是自定义类型,可以考虑不写构造函数

关于编译器生成的默认成员函数,很多人会有疑惑:不实现构造函数的情况下,编译器会 生成默认的构造函数。但是看起来默认构造函数又没什么用?d对象调用了编译器生成的默 认构造函数,但是d对象_year/_month/_day,依旧是随机值。也就说在这里编译器生成的默认构造函数并没有什么用??

解答: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调用的它的默认构造函数。

int*和Date*(指针)都是内置类型!!!

class Time
{
public:
	Time()
	{
		cout << "Time()" << endl;
		_hour = 0;
		_minute = 0;
		_second = 0;
	}

private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};

class Date
{
private:
	// 基本类型(内置类型)
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	// 自定义类型
	Time _t;
};

int main()
{
	Date d;
	return 0;
}

自从学了C++之后,小雅兰就有对象了!!!(类与对象)(中)——“C++”_第10张图片

 

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。

class Time
{
public:
	Time()
	{
		cout << "Time()" << endl;
		_hour = 0;
		_minute = 0;
		_second = 0;
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};

class Date
{
private:
	// 基本类型(内置类型)
	int _year = 1970;
	int _month = 1;
	int _day = 1;
	// 自定义类型
	Time _t;
};

int main()
{
	Date d;
	return 0;
}

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。 

不传参就可以调用的构造就是默认构造!!!

class Date
{
public:
	Date()
	{
		_year = 1900;
		_month = 1;
		_day = 1;
	}
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

// 以下测试函数能通过编译吗?
void Test()
{
	Date d1;
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

上述代码是无法通过编译的。

如果是把无参构造函数屏蔽掉或者是把全缺省构造函数屏蔽掉,就可以通过编译了!!!!


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。

也就是说,析构函数类比于Destroy函数!!!

特性

析构函数是特殊的成员函数,其特征如下:

  • 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
  • 无参数无返回值类型。
  • 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。
  • 对象生命周期结束时,C++编译系统系统自动调用析构函数。

默认的析构函数跟默认构造函数类似:内置类型成员不会处理,自定义类型成员会调用这个成员的析构函数。

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		cout << "Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)" << endl;

		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

	~Date()
	{
		cout << "~Date()" << endl;
	}

private:
	int _year = 1;   // 声明给的缺省值
	int _month = 1;
	int _day = 1;
};

class Stack
{
public:
	Stack(size_t n = 4)
	{
		cout << "Stack(size_t n = 4)" << endl;

		if (n == 0)
		{
			a = nullptr;
			top = capacity = 0;
		}
		else
		{
			a = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
			if (a == nullptr)
			{
				perror("realloc fail");
				exit(-1);
			}

			top = 0;
			capacity = n;
		}
	}

	~Stack()
	{
		cout << "~Stack()" << endl;
		free(a);
		a = nullptr;
		top = capacity = 0;
	}

	void Push(int x)
	{
		if (top == capacity)
		{
			size_t newcapacity = capacity == 0 ? 4 : capacity * 2;
			int* tmp = (int*)realloc(a, sizeof(int) * newcapacity);
			if (tmp == nullptr)
			{
				perror("realloc fail");
				exit(-1);
			}
			if (tmp == a)
			{
				cout << capacity << "原地扩容" << endl;
			}
			else
			{
				cout << capacity << "异地扩容" << endl;
			}

			a = tmp;
			capacity = newcapacity;
		}

		a[top++] = x;
	}

	int Top()
	{
		return a[top - 1];
	}

	void Pop()
	{
		assert(top > 0);
		--top;
	}

	void Destroy()
	{
		free(a);
		a = nullptr;
		top = capacity = 0;
	}

	bool Empty()
	{
		return top == 0;
	}
private:
	// 成员变量
	int* a;
	int top;
	int capacity;
};

// 两个栈实现一个队列
class MyQueue
{
private:
	Stack _pushst;
	Stack _popst;
};
int main()
{
	Date d1;
	Date d2;

	Stack st1;
	Stack st2;
	return 0;
}

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 其实日期类不需要写析构函数!!!

 像栈这样的数据结构,就需要写析构函数!!!

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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。

如果类中没有申请资源时,析构函数可以不写,直接使用编译器生成的默认析构函数,比如

Date类;有资源申请时,一定要写,否则会造成资源泄漏,比如Stack类。

class Time
{
public:
	~Time()
	{
		cout << "~Time()" << endl;
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};

class Date
{
private:
	// 基本类型(内置类型)
	int _year = 1970;
	int _month = 1;
	int _day = 1;

	// 自定义类型
	Time _t;
};

int main()
{
	Date d;
	return 0;
}

// 程序运行结束后输出:~Time()
// 在main函数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

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拷贝构造函数

概念

在现实生活中,可能存在一个与你一样的自己,我们称其为双胞胎。

自从学了C++之后,小雅兰就有对象了!!!(类与对象)(中)——“C++”_第14张图片

那在创建对象时,可否创建一个与已存在对象一模一样的新对象呢?  

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。

特征

拷贝构造函数也是特殊的成员函数,其特征如下:

  • 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。
  • 拷贝构造函数的参数只有一个且必须是类类型对象(同类型的对象)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

自从学了C++之后,小雅兰就有对象了!!!(类与对象)(中)——“C++”_第15张图片

class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	// Date(const Date& d)// 正确写法
	Date(const Date d)// 错误写法:编译报错,会引发无穷递归
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1;
	Date d2(d1);
	return 0;
}

 

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 自从学了C++之后,小雅兰就有对象了!!!(类与对象)(中)——“C++”_第17张图片

 

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

	Date(Date& d)
	{
		cout << "Date(Date& d)" << endl;

		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}

	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
	
private:
	// 内置类型
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

typedef int DataType;
class Stack
{
public:
	Stack(size_t capacity = 3)
	{
		_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
		if (NULL == _array)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			return;
		}

		_capacity = capacity;
		_size = 0;
	}

	Stack(Stack& s)
	{
		cout << "Stack(Stack& s)" << endl;
		// 深拷贝
		_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * s._capacity);
		if (NULL == _array)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			return;
		}

		memcpy(_array, s._array, sizeof(DataType) * s._size);
		_size = s._size;
		_capacity = s._capacity;
	}

	void Push(DataType data)
	{
		_array[_size] = data;
		_size++;
	}

	~Stack()
	{
		cout << "~Stack()" << endl;
		free(_array);
		_array = nullptr;
		_size = _capacity = 0;
	}
private:
	// 内置类型
	DataType* _array;
	int _capacity;
	int _size;
};

void func1(Date d)
{
	d.Print();
}
// 期望呢,s要插入一些数据,s的改变,不影响s1
void func2(Stack s)
{
	s.Push(1);
	s.Push(2);
}

int main()
{
	Date d1(2023, 7, 21);
	func1(d1);

	Stack s1;
	func2(s1);

	Stack s2(s1);

	// 以下两个写法是等价的,都是拷贝构造
	Date d2(d1);
	Date d3 = d1;


	return 0;
}

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自从学了C++之后,小雅兰就有对象了!!!(类与对象)(中)——“C++”_第19张图片 

 

若未显式定义,编译器会生成默认的拷贝构造函数。 默认的拷贝构造函数对象按内存存储按 字节序完成拷贝,这种拷贝叫做浅拷贝,或者值拷贝。

class Time
{
public:
	Time()
	{
		_hour = 1;
		_minute = 1;
		_second = 1;
	}
	Time(const Time& t)
	{
		_hour = t._hour;
		_minute = t._minute;
		_second = t._second;
		cout << "Time::Time(const Time&)" << endl;
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};

class Date
{
private:
	// 基本类型(内置类型)
	int _year = 1970;
	int _month = 1;
	int _day = 1;

	// 自定义类型
	Time _t;
};

int main()
{
	Date d1;
	// 用已经存在的d1拷贝构造d2,此处会调用Date类的拷贝构造函数
	// 但Date类并没有显式定义拷贝构造函数,则编译器会给Date类生成一个默认的拷贝构造函数
	Date d2(d1);
	return 0;
}

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 注意:在编译器生成的默认拷贝构造函数中,内置类型是按照字节方式直接拷贝的,而自定 义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的。

我们不写,编译默认生成的拷贝构造,跟之前的构造函数特性不一样

  • 内置类型, 值拷贝
  • 自定义的类型,调用它的拷贝 

总结:Date不需要我们实现拷贝构造,默认生成就可以用

        Stack需要我们自己实现深拷贝的拷贝构造,默认生成会出问题

MyQueue对于默认生成的几个函数非常受用,人生赢家

class MyQueue
{
private:
    Stack _pushst;
    Stack _popst;
};

MyQueue mq1;
MyQueue mq2 = mq1;

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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?

// 这里会发现下面的程序会崩溃掉?这里就需要我们以后学的深拷贝去解决。
typedef int DataType;
class Stack
{
public:
	Stack(size_t capacity = 10)
	{
		_array = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType));
		if (nullptr == _array)
		{
			perror("malloc申请空间失败");
			return;
		}
		_size = 0;
		_capacity = capacity;
	}
	void Push(const DataType& data)
	{
		// CheckCapacity();
		_array[_size] = data;
		_size++;
	}
	~Stack()
	{
		if (_array)
		{
			free(_array);
			_array = nullptr;
			_capacity = 0;
			_size = 0;
		}
	}

private:
	DataType* _array;
	size_t _size;
	size_t _capacity;
};

int main()
{
	Stack s1;
	s1.Push(1);
	s1.Push(2);
	s1.Push(3);
	s1.Push(4);
	Stack s2(s1);
	return 0;
}

自从学了C++之后,小雅兰就有对象了!!!(类与对象)(中)——“C++”_第22张图片

自从学了C++之后,小雅兰就有对象了!!!(类与对象)(中)——“C++”_第23张图片 

注意:类中如果没有涉及资源申请时,拷贝构造函数是否写都可以;一旦涉及到资源申请 时,则拷贝构造函数是一定要写的,否则就是浅拷贝。  

拷贝构造函数典型调用场景:

  1. 使用已存在对象创建新对象
  2. 函数参数类型为类类型对象
  3. 函数返回值类型为类类型对象  
class Date
{
public:
	Date(int year, int minute, int day)
	{
		cout << "Date(int,int,int):" << this << endl;
	}
	Date(const Date& d)
	{
		cout << "Date(const Date& d):" << this << endl;
	}
	~Date()
	{
		cout << "~Date():" << this << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
Date Test(Date d)
{
	Date temp(d);
	return temp;
}
int main()
{
	Date d1(2022, 1, 13);
	Test(d1);
	return 0;
}

自从学了C++之后,小雅兰就有对象了!!!(类与对象)(中)——“C++”_第24张图片

为了提高程序效率,一般对象传参时,尽量使用引用类型,返回时根据实际场景,能用引用尽量使用引用。  


所有源代码如下:

#include
#include
using namespace std;
class Date
{
public:
    void Init(int year, int month, int day)
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }
    void Print()
    {
        cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
    }

private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

int main()
{
    Date d1;
    d1.Init(2023, 8, 9);
    d1.Print();
    Date d2;
    d2.Init(2023, 8, 10);
    d2.Print();
    return 0;
}

 

class Date
{
public:
    无参构造函数
    //Date()
    //{
    //    cout << "Date()" << endl;
    //    _year = 1;
    //    _month = 1;
    //    _day = 1;
    //}
    带参构造函数
    //Date(int year, int month, int day)
    //{
    //    cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
    //    _year = year;
    //    _month = month;
    //    _day = day;
    //}
    //带参构造函数
    Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
    {
        cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }
    void Print()
    {
        cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
    }
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};
int main()
{
    // 调用无参构造函数
    Date d1;
    d1.Print();
    // 调用带参的构造函数
    Date d2(2023, 8, 9);
    d2.Print();
    // 注意:如果通过无参构造函数创建对象时,对象后面不用跟括号,否则就成了函数声明
    // 以下代码的函数:声明了d3函数,该函数无参,返回一个日期类型的对象
    // warning C4930: “Date d3(void)”: 未调用原型函数(是否是有意用变量定义的?)
    //Date d3();
    //d3.Print();
    Date d3(2023);
    d3.Print();
    Date d4(2023, 8);
    d4.Print();
    return 0;
}

class Stack
{
public:
    Stack(size_t n = 4)
    {
        if (n == 0)
        {
            a = nullptr;
            top = capacity = 0;
        }
        else
        {
            a = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
            if(a == nullptr)
            {
                perror("realloc fail");
                exit(-1);
            }

            top = 0;
            capacity = n;
        }
    }
    void Push(int x)
    {
        if (top == capacity)
        {
            size_t newcapacity = capacity == 0 ? 4 : capacity * 2;
            int* tmp = (int*)realloc(a, sizeof(int) * newcapacity);
            if (tmp == nullptr)
            {
                perror("realloc fail");
                exit(-1);
            }
            if (tmp == a)
            {
                cout << capacity << "原地扩容" << endl;
            }
            else
            {
                cout << capacity << "异地扩容" << endl;
            }

            a = tmp;
            capacity = newcapacity;
        }

        a[top++] = x;
    }

    int Top()
    {
        return a[top - 1];
    }

    void Pop()
    {
        assert(top > 0);
        --top;
    }

    void Destroy()
    {
        free(a);
        a = nullptr;
        top = capacity = 0;
    }

    bool Empty()
    {
        return top == 0;
    }
private:
    // 成员变量
    int* a;
    int top;
    int capacity;
};

int main()
{
    Stack st1;
    st1.Push(1);
    st1.Push(2);
    st1.Push(3);
    st1.Push(4);
    
    while (!st1.Empty())
    {
        cout << st1.Top() << " ";
        st1.Pop();
    }
    cout << endl;

    st1.Destroy();

    Stack st2(1000);
    //Stack st2;
    for (size_t i = 0; i < 1000; i++)
    {
        st2.Push(i);
    }

    while (!st2.Empty())
    {
        cout << st2.Top() << " ";
        st2.Pop();
    }
    cout << endl;

    st2.Destroy();
    return 0;
}

class Date
{
public:
    如果用户显式定义了构造函数,编译器将不再生成
    //Date(int year, int month, int day)
    //{
    //    _year = year;
    //    _month = month;
    //    _day = day;
    //}
    
    void Print()
    {
        cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
    }

private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

int main()
{
    // 将Date类中构造函数屏蔽后,代码可以通过编译,因为编译器生成了一个无参的默认构造函数
    // 将Date类中构造函数放开,代码编译失败,因为一旦显式定义任何构造函数,编译器将不再生成
    // 无参构造函数,放开后报错:error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可用
    Date d1;
    d1.Print();
    return 0;
}

// 构造函数,也是默认成员函数,我们不写,编译器会自动生成
// 编译生成的默认构造的特点:
// 1、我们不写才会生成,我们写了任意一个构造函数就不会生成了
// 2、内置类型的成员不会处理(C++11,声明支持给缺省值)
// 3、自定义类型的成员才会处理,回去调用这个成员的默认构造函数

// 总结:一般情况都需要我们自己写构造函数,决定初始化方式
// 成员变量全是自定义类型,可以考虑不写构造函数

 

class Time
{
public:
    Time()
    {
        cout << "Time()" << endl;
        _hour = 0;
        _minute = 0;
        _second = 0;
    }

private:
    int _hour;
    int _minute;
    int _second;
};

class Date
{
private:
    // 基本类型(内置类型)
    int _year;
    int _month;
    int _day;
    // 自定义类型
    Time _t;
};

int main()
{
    Date d;
    return 0;
}

 

class Time
{
public:
    Time()
    {
        cout << "Time()" << endl;
        _hour = 0;
        _minute = 0;
        _second = 0;
    }
private:
    int _hour;
    int _minute;
    int _second;
};

class Date
{
private:
    // 基本类型(内置类型)
    int _year = 1970;
    int _month = 1;
    int _day = 1;
    // 自定义类型
    Time _t;
};

int main()
{
    Date d;
    return 0;
}

 

class Date
{
public:
    Date()
    {
        _year = 1900;
        _month = 1;
        _day = 1;
    }
    Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }

private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

// 以下测试函数能通过编译吗?
void Test()
{
    Date d1;
}
int main()
{
    Test();
    return 0;
}

 

class Date
{
public:
    Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
    {
        cout << "Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)" << endl;

        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }
    void Print()
    {
        cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
    }

    ~Date()
    {
        cout << "~Date()" << endl;
    }

private:
    int _year = 1;   // 声明给的缺省值
    int _month = 1;
    int _day = 1;
};

class Stack
{
public:
    Stack(size_t n = 4)
    {
        cout << "Stack(size_t n = 4)" << endl;

        if (n == 0)
        {
            a = nullptr;
            top = capacity = 0;
        }
        else
        {
            a = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
            if (a == nullptr)
            {
                perror("realloc fail");
                exit(-1);
            }

            top = 0;
            capacity = n;
        }
    }

    ~Stack()
    {
        cout << "~Stack()" << endl;
        free(a);
        a = nullptr;
        top = capacity = 0;
    }

    void Push(int x)
    {
        if (top == capacity)
        {
            size_t newcapacity = capacity == 0 ? 4 : capacity * 2;
            int* tmp = (int*)realloc(a, sizeof(int) * newcapacity);
            if (tmp == nullptr)
            {
                perror("realloc fail");
                exit(-1);
            }
            if (tmp == a)
            {
                cout << capacity << "原地扩容" << endl;
            }
            else
            {
                cout << capacity << "异地扩容" << endl;
            }

            a = tmp;
            capacity = newcapacity;
        }

        a[top++] = x;
    }

    int Top()
    {
        return a[top - 1];
    }

    void Pop()
    {
        assert(top > 0);
        --top;
    }

    void Destroy()
    {
        free(a);
        a = nullptr;
        top = capacity = 0;
    }

    bool Empty()
    {
        return top == 0;
    }
private:
    // 成员变量
    int* a;
    int top;
    int capacity;
};

// 两个栈实现一个队列
class MyQueue
{
private:
    Stack _pushst;
    Stack _popst;
};
int main()
{
    Date d1;
    Date d2;

    Stack st1;
    Stack st2;
    return 0;
}

 

 

class Time
{
public:
    ~Time()
    {
        cout << "~Time()" << endl;
    }
private:
    int _hour;
    int _minute;
    int _second;
};

class Date
{
private:
    // 基本类型(内置类型)
    int _year = 1970;
    int _month = 1;
    int _day = 1;

    // 自定义类型
    Time _t;
};

int main()
{
    Date d;
    return 0;
}

// 程序运行结束后输出:~Time()
// 在main函数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
 

class Date
{
public:
    Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }

    Date(Date& d)
    {
        cout << "Date(Date& d)" << endl;

        _year = d._year;
        _month = d._month;
        _day = d._day;
    }

    void Print()
    {
        cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
    }
    
private:
    // 内置类型
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

typedef int DataType;
class Stack
{
public:
    Stack(size_t capacity = 3)
    {
        _array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
        if (NULL == _array)
        {
            perror("malloc申请空间失败!!!");
            return;
        }

        _capacity = capacity;
        _size = 0;
    }

    Stack(Stack& s)
    {
        cout << "Stack(Stack& s)" << endl;
        // 深拷贝
        _array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * s._capacity);
        if (NULL == _array)
        {
            perror("malloc申请空间失败!!!");
            return;
        }

        memcpy(_array, s._array, sizeof(DataType) * s._size);
        _size = s._size;
        _capacity = s._capacity;
    }

    void Push(DataType data)
    {
        _array[_size] = data;
        _size++;
    }

    ~Stack()
    {
        cout << "~Stack()" << endl;
        free(_array);
        _array = nullptr;
        _size = _capacity = 0;
    }
private:
    // 内置类型
    DataType* _array;
    int _capacity;
    int _size;
};

void func1(Date d)
{
    d.Print();
}
// 期望呢,s要插入一些数据,s的改变,不影响s1
void func2(Stack s)
{
    s.Push(1);
    s.Push(2);
}

int main()
{
    Date d1(2023, 7, 21);
    func1(d1);

    Stack s1;
    func2(s1);

    Stack s2(s1);

    // 以下两个写法是等价的,都是拷贝构造
    Date d2(d1);
    Date d3 = d1;


    return 0;
}

class Date
{
public:
    Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }
    // Date(const Date& d)// 正确写法
    Date(const Date& d)// 错误写法:编译报错,会引发无穷递归
    {
        _year = d._year;
        _month = d._month;
        _day = d._day;
    }
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

int main()
{
    Date d1;
    Date d2(d1);
    return 0;
}

 

class Time
{
public:
    Time()
    {
        _hour = 1;
        _minute = 1;
        _second = 1;
    }
    Time(const Time& t)
    {
        _hour = t._hour;
        _minute = t._minute;
        _second = t._second;
        cout << "Time::Time(const Time&)" << endl;
    }
private:
    int _hour;
    int _minute;
    int _second;
};

class Date
{
private:
    // 基本类型(内置类型)
    int _year = 1970;
    int _month = 1;
    int _day = 1;

    // 自定义类型
    Time _t;
};

int main()
{
    Date d1;
    // 用已经存在的d1拷贝构造d2,此处会调用Date类的拷贝构造函数
    // 但Date类并没有显式定义拷贝构造函数,则编译器会给Date类生成一个默认的拷贝构造函数
    Date d2(d1);
    return 0;
}

// 这里会发现下面的程序会崩溃掉?这里就需要我们以后学的深拷贝去解决。
typedef int DataType;
class Stack
{
public:
    Stack(size_t capacity = 10)
    {
        _array = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType));
        if (nullptr == _array)
        {
            perror("malloc申请空间失败");
            return;
        }
        _size = 0;
        _capacity = capacity;
    }
    void Push(const DataType& data)
    {
        // CheckCapacity();
        _array[_size] = data;
        _size++;
    }
    ~Stack()
    {
        if (_array)
        {
            free(_array);
            _array = nullptr;
            _capacity = 0;
            _size = 0;
        }
    }

private:
    DataType* _array;
    size_t _size;
    size_t _capacity;
};

int main()
{
    Stack s1;
    s1.Push(1);
    s1.Push(2);
    s1.Push(3);
    s1.Push(4);
    Stack s2(s1);
    return 0;
}

class Date
{
public:
    Date(int year, int minute, int day)
    {
        cout << "Date(int,int,int):" << this << endl;
    }
    Date(const Date& d)
    {
        cout << "Date(const Date& d):" << this << endl;
    }
    ~Date()
    {
        cout << "~Date():" << this << endl;
    }
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};
Date Test(Date d)
{
    Date temp(d);
    return temp;
}
int main()
{
    Date d1(2022, 1, 13);
    Test(d1);
    return 0;
}

 


 好啦,小雅兰今天的学习内容就到这里啦,还要继续加油噢!!!!

自从学了C++之后,小雅兰就有对象了!!!(类与对象)(中)——“C++”_第25张图片

 

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