类和对象(中)

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类和对象

  • 类的6个默认成员函数
    • 构造函数
    • 析构函数
    • 拷贝构造函数
    • 赋值运算符重载
    • 取地址及const取地址操作符重载
  • const成员

类的6个默认成员函数

如果一个类中什么成员都没有,简称为空类。空类中真的什么都没有吗?并不是,任何类在什么都不写时,编译器会自动生成以下6个默认成员函数。
默认成员函数:用户没有显式实现,编译器会生成的成员函数称为默认成员函数。

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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,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。

class Date
{
public://无参构造函数Date(){}//带参构造函数Date(int year,int month,int day){}
private:int _year;int _month;int _day;
};

构造函数的参数是可以和缺省一起使用。

class Date
{
public://带参构造函数Date(int year = 1,int month = 1,int day = 1){}
private:int _year;int _month;int _day;
};

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。

  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。
  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. C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语言提供的数据类型,如:int/char…,自定义类型就是我们使用class/struct/union等自己定义的类型,我们不写,编译器自动生成的对内置类型不做处理,对自定义类型,会调用它的默认构造函数,如果该类型没有默认构造函数,就只用用初始化列表来解决,初始化列表我们下面会讲。
  7. 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,都可以认为是默认构造函数。

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。

class Date
{
public://析构函数~Date(){}
private:int _year;int _month;int _day;
};

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。
  5. 编译器生成的默认析构函数,对自定类型成员调用它的析构函数。对于内置类型还是不做处理。
  6. 如果类中没有申请资源时,析构函数可以不写,直接使用编译器生成的默认析构函数,有资源申请时(有动态内存开辟的),一定要写,否则会造成资源泄漏。

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。

class Date
{
public://构造函数Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}//拷贝构造函数Date(const Date& d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{//调用构造Date d(2023, 8, 21);//调用拷贝构造Date d1(d);//等价于d1(d)Date d2 = d;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是类类型对象的引用,使用传值方式编译器直接报错,因为会引发无穷递归调用(就是因为在调用函数之前要传参,传参需要构造新对象,给他赋值,又要调用拷构造,从而引发死递归)。
  3. 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。对于自定义类型,还是会默认调用它的拷贝构造函数。
  4. 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。
  5. 拷贝构造函数典型调用场景:

使用已存在对象创建新对象
函数参数类型为类类型对象
函数返回值类型为类类型对象

赋值运算符重载

1. 赋值运算符重载格式

  1. 参数类型:const T&,传递引用可以提高传参效率
  2. 返回值类型:T&,返回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
  3. 检测是否自己给自己赋值
  4. 返回*this :要复合连续赋值的含义
class Date
{
public://构造函数Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}//赋值运算符重载bool operator==(Date& d){return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day;}Date& operator=(Date& d){if (*this == d){return *this;}}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Date d(2023, 2, 20);Date d1, d2;d1 = d2 = d;
}

2. 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

赋值运算符如果不显式实现,编译器会生成一个默认的。此时用户再在类外自己实现一个全局的赋值运算符重载,就和编译器在类中生成的默认赋值运算符重载冲突了,故赋值运算符重载只能是类的成员函数。

  1. 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。
  2. 注意:内置类型成员变量是直接赋值的,而自定义类型成员变量需要调用对应类的赋值运算符重载完成赋值。

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。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!

class Date
{
public:Date* operator&(){return this;}const Date* operator&() const{return this;}
private:int _year;int _month;int _day;
};

const成员

将const修饰的“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。

class Date
{
public:void print() const{}
private:int _year;int _month;int _day;
};

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  1. const对象可以调用非const成员函数吗?

不可以,因为会涉及权限放大的问题。

  1. 非const对象可以调用const成员函数吗?

可以,权限可以缩小。

  1. const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗?

不可以,权限会放大。

  1. 非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗?

可以,权限可以缩小。

今天的分享就到这里,感谢到家的关注和支持。

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