类和对象中篇（通俗易懂）
文章目录
- 前言
- 一、构造函数：
-
- 1.概念：
- 2.特点：
- 二、析构函数：
- 三、拷贝构造：
- 四、赋值运算符重载：
-
- 1.运算符重载：
- 2.赋值运算符重载：
- 五、const成员：
- 六、取地址及const取地址操作符重载：
- 总结
前言
一个空类真的什么都没有吗？答案是否，它内部会自动生成6个默认成员函数（用户没有显示实现，编译器默认生成）。
一、构造函数：
1.概念：
我们先看一段代码：
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(2022, 8, 1);//初始化
d1.Print();
return 0;
}
我们可以看到每次创建对象都需要调用Init初始化，并且日常使用很可能忘记初始化，那能否在创建对象时自动初始化呢？答案是可以，构造函数会在对象创建时自动调用初始化对象。
2.特点：
构造函数主要任务是初始化对象，在对象创建时由编译器自动调用。
特点：
- 函数名与类名相同。
- 对象实例化时编译器自动调用对应构造函数。
- 无返回值。
- 可以重载。
class Date
{
public:
// 1.无参构造函数
Date()
{}
// 2.带参构造函数
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1;//调用无参构造
Date d2(2022, 8, 1);//调用有参构造
return 0;
}
- 如果类里没有显示定义构造函数，编译器会自动生成。
注意：编译器自动生成的默认构造函数对内置类型(int,char…)不处理，自定义类型会自动调用它的构造函数。
如下图所示：B类实例化对象b1内部_n仍然为随机值，而_a为自定义类型已经初始化。
那如何让默认生成构造函数对内置类型同样初始化呢？
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。
使用方法如下：
二、析构函数：
析构函数与构造函数相反，它是完成对象的清理工作。
注意：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
特点：
- 析构函数名为类名前面带上~。
- 对象生命周期结束时自动调用。
typedef int DataType;
class Stack
{
Stack(int capacity = 3)//构造函数
{
_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
if (nullptr == _array)
{
perror("malloc申请空间失败!!!");
return;
}
_capacity = capacity;
_top = 0;
}
~Stack()//析构函数
{
if (_array)
{
free(_array);
_array = nullptr;
_capacity = 0;
_top = 0;
}
}
private:
DataType* _array;
int _capacity;
int _top;
};
- 无参数和返回值。
- 没有显示实现编译器也会自动生成。
和构造函数类似，析构函数对于自定义类型会自动调用它的析构函数，对于内置类型成员，销毁时不需要资源清理，最后系统直接将其内存回收即可。
注意：如果类中没有申请资源时，析构函数可以不写，比如Date类可以直接使用编译器生成的默认析构函数，有资源申请时，比如Stack类一定要写，否则会造成资源泄漏。
三、拷贝构造：
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。
特点：
- 拷贝构造是构造函数的一种重载形式。故函数名也为类名。
- 拷贝构造形参为传引用调用，不能传值调用会引发无穷递归。
class Date
{
public:
Date(int year = 2022, int month = 8, int day = 17)//构造函数
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
//Date(const Date date)//错误写法
Date(const Date& date)//拷贝构造
{
_year = date._year;
_month = date._month;
_day = date._day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2022, 8, 1);//调用无参构造
Date d2(d1);//拷贝构造1
Date d2 = d1;//拷贝构造2
return 0;
}
- 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。
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。
四、赋值运算符重载：
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)
注意：
- 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。
- 不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@。
- 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。
- .* :: 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 = 2022, int month = 8, int day = 17)//构造函数完成类的初始化
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
bool operator==(const Date date)
{
return _year == date._year
&& _month == date._month
&& _day == date._day;
}
bool operator!=(const Date date)
{
return !(*this == date);
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2022, 8, 1);//调用无参构造
Date d2(2022, 8, 2);
d1 == d2;
return 0;
}
2.赋值运算符重载：
格式：
- 单个形参，该形参是对本类类型对象的引用。
- 返回值类型为引用，可以提高返回的效率，有返回值目的是为了支持连续赋值。
- 检测是否自己给自己赋值。
- 返回*this ：要符合连续赋值的含义。
class Date
{
public:
Date(int year = 2022, int month = 8, int day = 17)//构造函数完成类的初始化
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
bool operator==(const Date date)
{
return _year == date._year
&& _month == date._month
&& _day == date._day;
}
bool operator!=(const Date date)
{
return !(*this == date);
}
Date& operator=(const Date& date)
{
if (*this != date)
{
_year = date._year;
_month = date._month;
_day = date._day;
}
return *this;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2022, 8, 1);//调用无参构造
Date d2(2022, 8, 2);
d1 == d2;
return 0;
}
特点：
- 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。
- 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。
注意：赋值运算符容易和拷贝构造弄混
int main()
{
Date d1(2022, 8, 1);//调用无参构造
Date d2(d1);//拷贝构造写法1
Date d2 = d1;//拷贝构造写法2
d2 = d1;//赋值运算
return 0;
}
五、const成员：
将const修饰的“成员函数”称之为const成员函数，const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。
六、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！
总结
以上就是今天讲的类和对象中篇内容，包含类的6大默认成员函数，希望对刚刚阅读本篇博客的你有所帮助！