C++ --- 类和对象（中）

目录

1.构造函数

2.析构函数

3.拷贝构造函数

4.赋值运算符的重载

5.const成员

6.取地址及const取地址操作符重载

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一个类中，如果没有任何成员，称为空类。任何一个类中，都会包含6个默认的成员函数，即使是空类也会自动生成6个默认成员函数，如下为类中的6个默认成员函数：

注意：默认成员函数如果不写编译器会自动生成，如果写了编译器就不在生成而是使用我们自己写的。

1.构造函数

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，保证每个数据成员都有 一个合适的初始值，并且在对象的生命周期内只调用一次。

class  Date{

        //成员变量、成员方法

        ......

        //构造函数

        Date(隐含this指针，参数列表){

                //函数体

        }

}

构造函数的特性

构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数的虽然名称叫构造，但是需要注意的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。如下所示：

class  Date{

public:

        //成员方法

        //构造函数

        Date(int year,int month,int day){

                _year = year;

                _month = month;

               _day = day;

        }

private:

        int _year;

        int _month;

        int _day;

}

其特性如下：

1）构造函数函数名和类名相同

2）构造函数没有返回值；构造函数由编译器调用，如果带有返回值编译器不知道该如何处理返回值，并且构造函数是用来初始化对象的，返回值没有多大作用。

3）构造函数是在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，如下：

5）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。

6）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，都可以认为是默认成员函数。

问题：在类中如果我们没有写构造函数，编译器会自动生成默认的构造函数，而我们发现编译器生成的默认构造函数好像并没有什么用，类中的成员变量还是随机值。默认的构造函数真的没有用吗？

答：在C++中我们分为内置类型和自定义类型，char、int 、double等基本类型都称为内置类型，而自定义类型就是我们使用struct、class、union等自己定义的类型。在默认构造函数中，内置类型默认构造函数不会进行处理，而如果成员变量是自定义类型则编译器会自动调用该自定义类型默认构造函数（不用传参的构造函数午餐构造函数或者全缺省参数的构造函数）。

例如：

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;   //这里会调用Date中的默认构造函数，Date中_t是一个自定义类型，Date中的默认构造函数会自动调用time中的午餐构造函数或者全缺省参数的构造函数
        return 0;
}

2.析构函数

析构函数与构造函数功能相反，析构函数不是完成对象的销毁，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，完成类的一些资源清理工作。

//顺序表中的析构函数

~SeqList()
{      //局部变量不需要析构函数释放，由编译器自动处理
       if (_pData)
       {
                free(_pData ); // 释放堆上的空间
                _pData = NULL; // 将指针置为空
                _capacity = 0;
                _size = 0;
        }
}

析构函数的特性

1） 析构函数名是在类名前加上字符 ~。

2） 无参数无返回值。

3） 一个类有且只有一个析构函数。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。

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。

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，对会自定类型成员调用它的析构函数（与构造函数相似）。

3.拷贝构造函数

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。

//日期类中的拷贝构造函数

Date(const Date& d)
{
        _year = d._year;
        _month = d._month;
       _day = d._day;
}
//拷贝构造函数的使用举例

int main()
{
        Date d1;  //实例化d1
        Date d2(d1);  //利用拷贝构造函数构造出和d1相同的d2对象
        return 0;
}

拷贝构造函数的特性

1） 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。//函数名与类名相同（与构造函数名也相同）
2） 拷贝构造函数的参数只有一个且必须使用引用传参，使用传值方式会引发无穷递归调用。

3）若未显示定义，系统生成默认拷贝构造函数。 默认的拷贝构造函数对象按内存存储按字节序完成拷贝，这种拷贝我们叫做浅拷贝，或者值拷贝。
4）那么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，我们还需要自己实现吗？当然像日期类这样的类是没必要的。那么下面的类呢？

// 这里会发现下面的程序会崩溃掉？这里就需要我们以后讲的深拷贝去解决。
class String
{
public:
         String(const char* str = "jack")
         {
                  _str = (char*)malloc(strlen(str) + 1);
                  strcpy(_str, str);   
         }
         ~String()
         {
                  cout << "~String()" << endl;
                  free(_str);
         }
private:
         char* _str;
};
int main()
{
         String s1("hello");
         String s2(s1);  //进行浅拷贝会把S1中的_str的地址拷贝给s2中的_str，导致两个对象使用相同的成员变量
}

4.赋值运算符的重载

1）运算符重载

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)

例如：

bool  operator>(参数列表){

//函数体

}

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或者枚举类型的操作数
• 用于内置类型的操作符，其含义不能改变，例如：内置的整型+，不能改变其含义
• 作为类成员的重载函数时，其形参看起来比操作数数目少1成员函数的
• 操作符有一个默认的形参this，限定为第一个形参
• .* 、:: 、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

class Date
{
public:
        Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
        {
                _year = year;
                _month = month;
                _day = day;
        }
        // bool operator==(Date* this, const Date& d2)
        // 这里需要注意的是，左操作数是this指向的调用函数的对象
        bool operator==(const Date& d2)
        {
                return _year == d2._year;
                && _month == d2._month
                && _day == d2._day;
        }
private:
        int _year;
        int _month;
        int _day;
};
void Test ()
{
        Date d1(2018, 9, 26);
        Date d2(2018, 9, 27);
        cout<<(d1 == d2)< }

2）赋值运算符的重载

日期类中的赋值运算符的重载

Date& operator=(const Date& d)
{
        if(this != &d)
        {
                _year = d._year;
                _month = d._month;
                _day = d._day;
        }
}

赋值运算符要注意以下四点：1.参数类型  2.返回值  3.检测是否自己个自己赋值  4.返回*this

一个类如果没有显式定义赋值运算符重载，编译器也会生成一个，完成对象按字节序的值拷贝；编译器默认生成的赋值运算符完成的是浅拷贝，有时不能满足需求需要我们自己写一个赋值运算符的重载函数。

5.const成员

const修饰类的成员函数

将const修饰的类成员函数称之为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。

思考题

1）const对象可以调用非const成员函数吗？

答：不能。const修饰的对象实则修饰的是该对象的this指针，并且const修饰的成员不能进行修改，如果使用const调用非const成员函数，可能会将const对象进行修改。

2）非const对象可以调用const成员函数吗？

答：可以，这里就是将一个可以修改的对象进行读取，是允许的。

3）const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗？

答：不允许，const成员函数调用非const成员函数，调用该const成员函数的对象已经被设置为const类型，只可以访问不能修改，在用该const成员函数访问其他非const成员函数可能会修改，因此const成员函数不能调用非const成员函数。

4）非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗？

答：允许，与非const对象调用const对象类似。

6.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
{
public :
Date* operator&()
{
return this ;
}
const Date* operator&()const
{
return this ;
}
private :
int _year ; // 年
int _month ; // 月
int _day ; // 日
};

这两个运算符一般不需要重载，使用编译器生成的默认取地址的重载即可，只有特殊情况，才需要重载，比如想让别人获取到指定的内容！