C++类和对象(中篇)

1. 类的6个默认成员函数

2. 构造函数

2.1 概念

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。

2.2 特性

构造函数是特殊的成员函数,其特征如下:

1. 函数名与类名相同。

2. 无返回值。

3. 对象构造(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。

5.构造函数可以在类中定义,也可以在类外定义。

6. 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。

7. 无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为缺省构造函数,并且缺省构造函数只能有一个。

3. 析构函数

3.1概念

析构函数:与构造函数功能相反,在对象被销毁时,由编译器自动调用,完成类的一些资源清理和收尾工作。

3.2特性

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。

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。

析构函数在栈帧上先进后出。

注意:析构函数体内不是删除对象,而是做一些对象删除前的相关清理工作。

4. 拷贝构造函数

4.1 概念

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。

4.2 特征

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,系统会默认生成默认的拷贝构造函数。 默认的拷贝构造函数会按照成员的声明顺序依次拷贝类成员进行初始化。

5. 赋值操作符重载

5.1 运算符重载

 

用以上方式虽然可以实现,但是代码的可读性不是很好,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。

返回值类型 operator 需要重载的操作符(参数列表)

注意:

1.不能通过连接其他符号来创建新的操作符:比如operator@

2.重载操作符必须有一个类类型或者枚举类型的操作数

3.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

4.作为类成员的重载函数,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

5.2 赋值运算符重载

赋值运算符主要有四点:

1. 参数类型

2. 返回值

3. 检测是否自己给自己赋值

4. 返回*this

注意: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,完成值的拷贝工作。

【面试题】

哪些运算符不能重载?

 .* / :: / sizeof / ?: / .

6. 默认拷贝构造与赋值运算符重载的问题

如果一个类没有显式定义拷贝构造函数与赋值运算符重载,编译器将会生成一个。

对于上述的日期类以及其Test函数,编译运行不会出现任何问题,那是否就说明拷贝构造函数与赋值运算符重载就是多余的?

对于SeqList类,发现如果使用编译器生成的默认拷贝构造函数与赋值运算符重载,编译没有问题,代码运行也没有任何问题,但是在离开函数作用域销毁对象时,代码崩溃。

崩溃的原因是:当用s1拷贝构造s2时,编译器将s1中的值原模原样的拷贝到s2中,s2给s3赋值也是类似,因为编译器生成的默认拷贝构造与赋值的方式只是简单将一个对象中的内容原封不动的拷贝到另一个对象中,结果导致s1、s2、s3共用同一块资源,在对象销毁时同一块内存销毁多次引起程序崩溃。

将编译器生成的默认拷贝构造函数以及赋值运算符重载称之为浅拷贝方式,即值的拷贝。因此如果一个类中涉及到资源管理,不能使用编译器生成的默认拷贝构造以及赋值运算符重载

7. const成员函数

7.1 const修饰普通变量

在C++中,const修饰的变量已经为一个常量,具有宏的属性,即在编译期间,编译器会将const所修饰的常量进行替换。

7.2 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。

【面试题】

1. const对象可以调用非const成员函数和const成员函数吗?

const对象不可以调用其他const函数

2. 非const对象可以调用非const成员函数和const成员函数吗?

非const对象可以调用非const成员函数和const成员函数

3. const成员函数内可以调用其它的const成员函数和非const成员函数吗?

const成员函数内不可以调用其它的const成员函数

4非const成员函数内可以调用其它的const成员函数和非const成员函数吗?

非const成员函数内以调用其它的const成员函数和非const成员函数

8. 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。

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!

注意:const成员函数中定要修改某个成员变量,可在该成员变量前加mutable关键字

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