C++初阶--类与对象（2）
文章目录
- 类的6个默认成员函数
- 构造函数
-
- 默认构造函数的用处：
- 析构函数
-
- 默认析构函数的用处
- 拷贝构造函数
- 赋值运算符重载
- 取地址及const取地址操作符重载
类的6个默认成员函数
对于一个没有成员的类来说，称之为空类；
但空类并非完全是空的，类会自动生成6个默认的成员函数：
构造函数
概念：构造函数是一种特殊的成员函数，它在创建对象时被调用，用于初始化对象的数据成员。构造函数和类名相同，并且没有返回类型，甚至不能包含return语句。
class Date
{
private:
int _year;
int _month;
int _day;
public:
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
};
int main()
{
Date d1;
d1.Print();
}
像这种情况，我们没有创建一个构造函数，编译器会自动调用默认构造函数，
产生结果都是随机值；
class Date
{
private:
int _year ;
int _month;
int _day;
public:
//无参构造函数
Date()
{
_year = 1;
_month = 1;
_day = 1;
}
//如果没有构造参数，编辑器会自动生成一个默认构造参数
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
};
int main()
{
Date d1;
d1.Print();
}
在我们的主程序中，我们没有使用我们的构造函数，但实际上，在我们创建d1对象时，编译器就已经开始调用我们的构造函数了；
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。
也可将上面的无参构造参数改为这两种：
//全缺省参数构造函数
Date(int year = 2, int month = 2, int day = 2)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
//普通的构造函数
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
int main()
{
//调用带参数的构造函数，在创建对象的后面加上（...）
Date d1(2023,10,24);
}
这些都是构造函数，那有什么不同吗？
在这里，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。
当然，现在一些编译器也不让存在多个构造函数了：
所以，如果要自己实现构造参数的话，写一个即可；
而在C++11给出规定：C++11支持在内置类型变量声明处加上缺省值
我们也可以这么操作。
默认构造函数的用处：
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。
如果类中存在自定义类型的成员，可没有办法用过赋予缺省值来进行初始化，所以，可以通过调用默认构造参数，来实现对该类型进行初始化；
class Stack
{
private:
int* _a;
int _top;
int _capacity;
public:
Stack(int capacity = 3)
{
cout << "Stack(int capacity = 3)" << endl;
_a = (int*)malloc(sizeof(int) * capacity);
if (_a == nullptr)
{
perror("Stack Fail");
exit(-1);
}
_top = 0;
_capacity = capacity;
}
};
class MyQuene
{
private:
Stack _PushSta;
Stack _PopSta;
int _size=20;
public:
void Print()
{
cout << "MyQuene Print" << endl;
}
};
int main()
{
Stack s1;
MyQuene m1;
return 0;
}
析构函数
概念：析构函数是一种特殊的成员函数，它在对象被销毁时自动调用，用于执行清理操作和释放对象所占用的资源。析构函数的名称与类名相同，但前面需加上一个波浪线~作为前缀。
注意：如果没有明确的定义析构函数，编译器会提供一个默认的析构函数。默认析构函数不执行任何清理工作，仅释放对象所占内存空间。
class Date
{
private:
//C++11支持在内置类型变量声明处加上缺省值
int _year = 1;
int _month = 1;
int _day = 1;
public:
Date(int year = 2, int month = 2, int day = 2)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
//析构函数
~Date()
{
cout << "~Date()" << endl;
}
};
int main()
{
Date d1;
return 0;
}
默认析构函数的用处
class Stack
{
private:
int* _a;
int _top;
int _capacity;
public:
Stack(int capacity = 3)
{
cout << "Stack(int capacity = 3)" << endl;
_a = (int*)malloc(sizeof(int) * capacity);
if (_a == nullptr)
{
perror("Stack Fail");
exit(-1);
}
_top = 0;
_capacity = capacity;
}
//自定义一个析构函数
~Stack()
{
cout << "~Stack()" << endl;
free(_a);
_a = nullptr;
_top = _capacity = 0;
}
//默认的析构函数不会释放堆区上的空间，需要自己实现对资源的释放
};
class MyQuene
{
private:
Stack _PushSta;
Stack _PopSta;
int _size=20;
public:
void Print()
{
cout << "MyQuene Print" << endl;
}
//让它默认生成析构函数
};
int main()
{
Stack s1;
MyQuene m1;
return 0;
}
析构函数会在一个函数内，进行栈帧销毁之前将类对象进行析构；
拷贝构造函数
概念：拷贝构造函数是一种特殊的成员函数，用于创建一个新对象并将其初始化为已有对象的副本。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的引用
普通 情况下：
class Date
{
private:
int _year;
int _month;
int _day;
public:
Date(int year = 2, int month = 2, int day = 2)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
~Date()
{
cout << "~Date()" << endl;
}
void Func(Date d)
{
d.Print();
}
};
class Stack
{
private:
int* _a;
int _top;
int _capacity;
public:
Stack(int capacity = 3)
{
cout << "Stack(int capacity = 3)" << endl;
_a = (int*)malloc(sizeof(int) * capacity);
if (_a == nullptr)
{
perror("Stack Fail");
exit(-1);
}
_top = 0;
_capacity = capacity;
}
//自定义一个析构函数
~Stack()
{
cout << "~Stack()" << endl;
free(_a);
_a = nullptr;
_top = _capacity = 0;
}
void Print()
{
cout << "Stack" << endl;
}
void Func(Stack* s)
{
s->Print();
}
};
class MyQuene
{
private:
Stack _PushSta;
Stack _PopSta;
int _size=20;
public:
void Print()
{
cout << "MyQuene Print" << endl;
}
//让它默认生成析构函数
};
int main()
{
Date d1(2023,10,22);
d1.Func(d1);
Stack s1;
s1.Func(s1);
}
原因：
所以，这里就有了拷贝构造函数这一函数；
写法：
Date(const Date& d)
{
cout << "Date(Date& d)" << endl;
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
Stack(Stack& s)
{
cout << "Stack(Stack& s)" << endl;
_a = (int*)malloc(sizeof(int) * s._capacity);
if (_a == nullptr)
{
perror("Stack Fail");
exit(-1);
}
_top = s._top;
_capacity = s._capacity;
}
int main()
{
Stack s1;
s1.Func(&s1);
MyQuene q1;
MyQuene q2(q1);
}
由于d1对象已存在，所以对于形参d来说，就会自动调用拷贝构造函数；
注意：
测试：
Date Test(Date d)
{
Date dd(d);
return dd;
}
赋值运算符重载
概念：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。（针对自定义类型）
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：
不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@
重载操作符必须有一个类类型参数
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
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
在Date类中写：
//域内有一个隐藏的this指针，所以把第一个参数看作是this指针所指向的
bool operator>(const Date& y)
{
if (_year > y._year)
{
return true;
}
else if (_year == y._year && _month > y._month)
{
return true;
}
else if (_year == y._year && _month == y._month &&_day > y._day)
{
return true;
}
return false;
}
测试：
Date d1;
Date d2(2023, 10, 22);
cout << (operator>(d1, d2)) << endl;
//可以简写
cout << (d1 > d2) << endl;
d1被看作是this指针指向的对象，在写运算符重载函数时，可以省略第一个比较参数；
在实际上的比较操作时，可以像内置类型一样，直接使用运算符来进行比较；
对于赋值运算符重载，他是有默认函数的，也就是以值的方式逐字节拷贝；
默认情况下：
自己实现情况下：
//引用提高效率，由于主函数会有一个类对象来进行赋值，所以对象是存在的
Date& operator=(const Date& y)
{
if (this != &y)//如果是类对象对自己赋值，这种情况没必要
{
_year = y._year;
_month = y._month;
_day = y._day;
}
return *this;
}
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
像这种赋值运算，对于一般情况，都是可以使用默认的赋值重载的，但如果类成员函数涉及到资源管理的话，就必须要自己实现；
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。
class Date
{
private :
int _year ;
int _month ;
int _day ;
public :
Date* operator&()
{
return this ;
}
const Date* operator&()const
{
return this ;
}
};