[c++]类默认实现的六个成员函数详解

前言：
类自己实现的成员函数主要分三个大类：1.构造类、2.运算符重载类、3.析构类。三个大类帮助用户进行初始化，在类对象使用的优化，以及销毁

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一、类的构造

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。
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。
构造函数有如下特性：

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

当我们定义一个类时如果没有定义构造函数，类会自动生成两个构造函数，分别是构造函数和拷贝构造函数

1.构造函数

1.系统默认生成一个构造函数，该函数没有参数列表，如果在类的定义中声明变量时添加了缺省值，则会在默认生成的构造函数中对缺省值赋值

class A
{
	int a=1;
}
int main()
{
	A a;
	cout<<a.a<<endl;
}

2.系统的默认构造函数处理内置类型和自定义类型的逻辑不同
对于内置类型，系统默认构造不会处理；对于自定义类型系统默认构造会调用自定义类型的构造函数

2.拷贝构造

拷贝构造函数是一种特殊的构造函数，用于在创建新对象时，以已存在的同类型对象作为参数进行初始化。拷贝构造函数的有如下特点：
1.形参是同类型对象的引用： 拷贝构造函数的形参通常是同类型对象的引用，这样可以方便地将一个对象的值复制到另一个对象中。

class MyClass {
public:
    // 拷贝构造函数
    MyClass(const MyClass& other) {
        // 进行成员变量的复制
        // 可以使用深拷贝或浅拷贝，具体取决于类的需求
    }
};

2.用于对象的初始化： 拷贝构造函数主要用于在创建一个新对象时，以另一个对象的值来初始化新对象。

MyClass obj1;         // 创建对象 obj1
MyClass obj2(obj1);   // 使用拷贝构造函数，将 obj1 的值复制给 obj2

3.编译器默认生成： 如果你没有显式地提供拷贝构造函数，编译器会自动生成一个默认的拷贝构造函数。默认的拷贝构造函数进行的是浅拷贝，即成员变量的值被直接复制。

4.深拷贝和浅拷贝： 如果类中包含指针成员或资源，你可能需要实现自定义的拷贝构造函数以进行深拷贝，以确保在新对象中复制的是新的资源而不是简单的指针复制

class MyClass {
public:
    int* data;

    // 自定义拷贝构造函数，执行深拷贝
    MyClass(const MyClass& other) {
        data = new int(*other.data);
    }
};

二、类的运算符重载

C++的类的运算符重载提供了一种强大的工具，允许程序员以更自然、直观的方式操作自定义类型的对象，从而提高代码的可读性和灵活性

3.'='等号重载

C++中，如果你没有显式地提供类的等号运算符重载，编译器会为类生成一个默认的等号运算符重载。这个默认的等号运算符重载执行的是成员逐个复制的操作，即浅拷贝。以下是默认生成的等号运算符重载的特点：

成员逐个复制： 默认的等号运算符重载会逐个复制类的每个成员变量的值。如果成员变量是内置类型或者具有默认的等号运算符重载的类类型，这个操作是安全的。

浅拷贝： 默认生成的等号运算符重载进行的是浅拷贝。如果类包含指针成员，这可能导致问题，因为它只会复制指针的值，而不是指向的数据。在这种情况下，可能需要显式地提供自定义的等号运算符重载来执行深拷贝。

返回类型： 默认生成的等号运算符重载的返回类型是类的引用，以支持连续赋值操作。

以下是一个示例，演示了没有显式提供等号运算符重载的情况下，编译器生成的默认等号运算符重载：

class MyClass {
public:
    int data;

    // 没有显式提供等号运算符重载，编译器生成默认的
};

int main() {
    MyClass obj1, obj2;
    obj1.data = 10;

    // 默认生成的等号运算符重载会逐个复制成员变量的值
    obj2 = obj1;

    // ...
    
    return 0;
}

4.默认’&'取地址重载

在C++中，类默认的&运算符重载通常是用于获取对象的地址。如果你没有显式地提供类的&运算符重载，编译器会为你生成一个默认的&运算符重载。默认的&运算符重载的特点有：

1.返回对象的地址： 默认的&运算符重载返回对象的地址，即指向对象的指针。这使得你可以使用&运算符来获取对象在内存中的地址。

class MyClass {
public:
    int data;

    // 没有显式提供&运算符重载，编译器生成默认的
};

int main() {
    MyClass obj;
    MyClass* ptr = &obj; // 使用&运算符获取对象的地址

    // ...
    
    return 0;
}

2.系统默认生成： 如果你没有提供自定义的&运算符重载，编译器会默认生成一个合适的版本。这个版本会返回对象的地址，并允许你在代码中使用&运算符来取地址。
大多数情况下，你不需要显式地提供自定义的&运算符重载，因为默认的行为通常就是你想要的。

5. 默认’&'const取地址重载

在C++中，类默认的const&运算符重载通常是用于创建对象的常量引用。如果你没有显式提供类的const&运算符重载，编译器会为你生成一个默认的const&运算符重载。默认的const&运算符重载的特点有：
1.返回常量引用： 默认的const&运算符重载返回对象的常量引用，使得你可以在代码中使用对象的常量引用，而不改变对象本身。

class MyClass {
public:
    int data;

    // 没有显式提供const&运算符重载，编译器生成默认的
};

int main() {
    MyClass obj;
    const MyClass& ref = obj; // 使用const&运算符创建对象的常量引用

    // ...
    
    return 0;
}

2.系统默认生成：如果你没有提供自定义的const&运算符重载，编译器会默认生成一个合适的版本。这个版本返回对象的常量引用，并允许你在代码中使用const关键字来创建对象的常量引用

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三、类的析构函数

析构函数是特殊的成员函数，其特征如下：

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。

6.默认析构函数

在C++中，如果你没有显式提供类的析构函数，编译器会生成一个默认的析构函数。默认的析构函数具有以下特点：

1,自动调用： 默认析构函数会在对象生命周期结束时自动被调用。通常，对象在超出其作用域时或通过delete释放动态分配的内存时会调用析构函数。

2,对内置类型和自定义类型的不同处理： 默认析构函数会逐个销毁类的成员变量。对于内置类型的成员，它们会被简单地销毁。对于自定义类型的成员，它们的析构函数会被递归调用。