这里写目录标题
类的6个默认成员函数
任何一个类(空类)在我们不写的情况下,都会自动生成上面6个默认成员函数
构造函数
构造函数的概念
看下面这段代码
class Date
{
public:
void InitDate(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Display()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1;
d1.InitDate(2022, 7, 14);
d1.Display();
Date d2;
d2.InitDate(2022, 7, 15);
d2.Display();
return 0;
}
每次创建一个Date类的对象都要调用InitDate函数给对象设置内容,创建对象个数少也还行,那要是创建多个对象都这样调用该方法设置内容,未免太麻烦了,所以C++规定我们可以在类里写一个构造成员函数,不用每次都调用初始化了。
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。
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。
特性如下:
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。(保证了对象一定会初始化)
4. 构造函数可以重载(可以有多种初始化方式)
当我用Date d1; /(调用无参构造函数),Date d2 (2015, 1, 1); /(调用带参的构造函数),打印结果如下
*如果是无参的话系统会给默认值,可不可以用Date d3()调用构造函数?不可以,因为编译器无法区分这是一个函数声明还是一个对象的定义。
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
class Date
{
public:
void Display()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1;
d1.Display();
return 0;
}
没有定义构造函数,对象也可以创建成功,因此此处调用的是编译器生成的默认构造函数
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。
总结:不用传参就可以调用的构造函数都是默认成员函数
C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语法已经定义好的类型:如int/char…,自定义类型就是我们使用class/struct/union自己定义的类型,编译器对内置类型会调用默认的构造函数,对自定类型成员调用的它的默认成员函数
析构函数
析构函数的概念
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。
析构函数的特性
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。(不能重载)
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。
class SeqList
{
public:
SeqList(int capacity = 10)
{
_pData = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
assert(_pData);
_size = 0;
_capacity = capacity;
}
~SeqList() //析构函数完成对类的资源清理
{
free(_pData);
_pData = NULL;
_size = _capacity = 0;
}
private:
DataType* _pData;
int _size;
int _capacity;
};
int main()
{
SeqList SL;
return 0;
}
调用析构函数前
调用析构函数后
对于内置成员如果没有写析构函数,编译器会自己生成默认的析构函数,对于自定义类型成员会去调用自定义成员的析构函数。
因为对象是定义在函数中的,函数调用会建立栈帧,栈帧中的对象构造和析构也要符合后进先出的原则。*
所以st1先构造,st2后构造,st2先析构,st1后析构
注意:数据结构的栈和堆和内存分段区域的栈和堆没有绝对的联系,属于两个学科各自的命名,但是数据结构栈和系统分段栈(函数栈帧)的对象都符合后进先出
拷贝构造函数
拷贝构造函数的概念
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
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Date(const Date& d)
{
_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;
}
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。
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,这种拷贝我们叫做浅拷贝,或者值拷贝
拷贝构造会对内置类型完成浅拷贝或者值拷贝,对自定义类型成员会调用它们自己的拷贝构造函数
4.编译器生成的默认拷贝函数只能完成浅拷贝,不能完成深拷贝
看下的代码
为什么运行会报错?
因为函数默认构造函数完成浅拷贝,只是把s2对象的内容浅拷贝到了s1对象中,如下图所示,这样就会存在两个问题,1.如果调用析构函数,这块空间会被free两次,我们都知道动态开辟的空间只能被释放一次,2.如果其中某个对象插入删除数据,也会导致另一个对象也插入删除数据了。
所以像这样的类就需要我们自己写拷贝构造函数完成深拷贝,像Date这样的类函数默认的拷贝构造函数就够了
赋值操作符重载
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:
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啊目少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 、?: 、. 以上5个运算符不能重载。必须要记住。
内置类型:语言层面就支持运算符
自定义类型:编译器默认不支持,c++可以用运算符重载让类对象支持用某个运算符
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) << endl; //d1 == d1 相当于 d1.operator==(&d1, d2)
}
赋值运算符重载
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Date(const Date& d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
Date& operator=(const Date& d)
{
//防止自己给自己赋值
if (this != &d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
注意:
1. 参数类型
最好用引用传参,如果传值传参的话会额外调用一次拷贝构造函数,因为防止对原对象进行修改,前面最好加上const。
2. 返回值
如果只是执行d1 = d2运算,就不需要返回值了,但是如果执行d1 = d2 = d3多个对象用赋值运算符重载就需要一个返回值,最好也是返回对象的引用,如果返回值的话有需要调用一次拷贝构造函数。
3. 检测是否自己给自己赋值
没必要自己给自己赋值
4. 返回*this
5. 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,但是有些类还是得我们自己写赋值运算符重载函数,编译器默认的达不到我们的要求。
注意:Date d6 = d1不是赋值重载,而是拷贝构造,因为只能对已存在的对象进行赋值重载,d6不存在,拷贝构造是拿一个已经存在的对象去初始化另一个即将生成的对象。
const成员函数
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。
看下面的代码
d2可以调用void Display() const函数,但是d2不能调用void Display()函数,因为d2的类型是const Date d2,指针类型是const Date* d2,调用Print函数是时,系统便会传给Print一个this指针,而this指针类型是Date*,将一个const修饰的指针传给普通的指针接收,将会导致权限放大,不被允许。
1. const对象可以调用非const成员函数吗? 不可以,权限放大
2. 非const对象可以调用const成员函数吗? 可以,权限缩小
3. const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗? 不可以,权限放大
4. 非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗? 可以,权限缩小
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.