类和对象（2）

1.类的默认成员函数

默认成员函数就是⽤⼾没有显式实现，编译器会⾃动⽣成的成员函数称为默认成员函数。⼀个类，我们不写的情况下编译器会默认⽣成以下6个默认成员函数，需要注意的是这6个中最重要的是前4个，最后两个取地址重载不重要，我们稍微了解⼀下即可。其次就是C++11以后还会增加两个默认成员函数，移动构造和移动赋值。

1.构造函数

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(我们常使⽤的局部对象是栈帧创建时，空间就开好了)，⽽是对象实例化时初始化对象。构造函数的本质是要替代我们以前Stack和Date类中写的Init函数的功能，构造函数⾃动调⽤的特点就完美的替代的了Init

构造函数特点：

函数名与类名相同
⽆返回值
对象实例化时系统会⾃动调⽤对应的构造函数
构造函数可以重载
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，⼀旦⽤⼾显式定义编译器将不再⽣成
⽆参构造函数、全缺省构造函数、我们不写构造时编译器默认⽣成的构造函数，都叫做默认构造函数。但是这三个函数有且只有⼀个存在，不能同时存在
编译器默认⽣成的构造，对内置类型成员变量的初始化没有要求，也就是说是是否初始化是不确定的，看编译器
对于⾃定义类型成员变量，要求调⽤这个成员变量的默认构造函数初始化。如果这个成员变量，没有默认构造函数，那么就会报错

class Date
{
public:Date(int year = 2024, int month = 10, int day = 1) //构造函数{_year = year;_month = month;_day = day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};

上面这个构造函数是全缺省构造函数，即初始化未提供参数时，该对象自动使用默认值

如：

int main()

{

Date d1();

return 0;

}

2.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，是完成对象中资源的清理释放⼯作

析构函数会被自动调用，省去了手动调用的步骤，并且不会忘记对内存进行释放

析构函数特点：

析构函数名是在类名前加上字符~
⽆参数⽆返回值
⼀个类只能有⼀个析构函数
对象⽣命周期结束时，系统会⾃动调⽤析构函数
编译器⾃动⽣成的析构函数对内置类型成员不做处理，⾃定类型成员会调⽤他的析构函数
⾃定义类型成员⽆论什么情况都会⾃动调⽤析构函数
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
⼀个局部域的多个对象，C++规定后定义的先析构

class Date
{
public:
   Date(int year = 2024, int month = 10, int day = 1)
   {
       _year = year;
       _month = month;
       _day = day;
   }
   Date(Date& d) //拷贝构造
   {
       _year = d._year;
       _month = d._month;
       _day = d._day;
   }
private:
   int _year;
   int _month;
   int _day;
};

上面这个类并没有涉及内存的申请，无需自己写析构函数

#include<string.h>
#include<iostream>typedef int STDataType;
class Stack
{
public:Stack(int n = 4){_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * n);if (nullptr == _a){perror("malloc申请空间失败");return;}_capacity = n;_top = 0;}~Stack() //析构函数{std::cout << "~Stack()" << std::endl;free(_a);_a = nullptr;_top = _capacity = 0;}
private:STDataType* _a;size_t _capacity;size_t _top;
};

而这个类涉及内存的申请，需要自己写析构函数释放内存

3.拷贝构造函数

拷⻉构造是⼀个特殊的构造函数,用另一个完成了初始化的对象，对此对象进行初始化

拷贝构造的特点：

拷⻉构造函数是构造函数的⼀个重载
拷⻉构造函数的第⼀个参数必须是类类型对象的引⽤，拷⻉构造函数也可以多个参数，但是第⼀个参数必须是类类型对象的引⽤，后⾯的参数必须有缺省值
C++规定⾃定义类型对象进⾏拷⻉⾏为必须调⽤拷⻉构造，所以这⾥⾃定义类型传值传参和传值返回都会调⽤拷⻉构造完成
若未显式定义拷⻉构造，编译器会⽣成⾃动⽣成拷⻉构造函数。⾃动⽣成的拷⻉构造对内置类型成员变量会完成值拷⻉/浅拷⻉(⼀个字节⼀个字节的拷⻉)，对⾃定义类型成员变量会调⽤他的拷⻉构造
类成员变量全是内置类型且没有指向什么资源，编译器⾃动⽣成的拷⻉构造就可以完成需要的拷⻉，所以不需要我们显⽰实现拷⻉构造
传值返回会产⽣⼀个临时对象调⽤拷⻉构造，传值引⽤返回，返回的是返回对象的别名(引⽤)，没有产⽣拷⻉。但是如果返回对象是⼀个当前函数局部域的局部对象，函数结束就销毁了，那么使⽤引⽤返回是有问题的，这时的引⽤相当于⼀个野引⽤，类似⼀个野指针⼀样。传引⽤返回可以减少拷⻉，但是⼀定要确保返回对象，在当前函数结束后还在，才能⽤引⽤返回

如果⼀个类显⽰实现了析构并释放资源，那么他就需要显⽰写拷⻉构造，否则就不需要

class Date
{
public:Date(int year = 2024, int month = 10, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}Date(Date& d) //拷贝构造{_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};

上面这个拷贝构造实际上不用自己写，自动生成的拷贝构造就完成了相同的功能

2.运算符重载

当运算符被⽤于类类型的对象时，C++语⾔允许我们通过运算符重载的形式指定新的含义。C++规定类类型对象使⽤运算符时，必须转换成调⽤对应运算符重载，若没有对应的运算符重载，则会编译报错
运算符重载是具有特殊名字的函数，他的名字是由operator和后⾯要定义的运算符共同构成。和其他函数⼀样，它也具有其返回类型和参数列表以及函数体
重载运算符函数的参数个数和该运算符作⽤的运算对象数量⼀样多。⼀元运算符有⼀个参数，⼆元运算符有两个参数，⼆元运算符的左侧运算对象传给第⼀个参数，右侧运算对象传给第⼆个参数
如果⼀个重载运算符函数是成员函数，则它的第⼀个运算对象默认传给隐式的this指针，因此运算符重载作为成员函数时，参数⽐运算对象少⼀个
运算符重载以后，其优先级和结合性与对应的内置类型运算符保持⼀致
不能通过连接语法中没有的符号来创建新的操作符：⽐如operator@
.* :: sizeof ?: . 这5个运算符不能重载
重载操作符⾄少有⼀个类类型参数
重载++运算符时，有前置++和后置++，运算符重载函数名都是operator++，⽆法很好的区分。 C++规定，后置++重载时，增加⼀个int形参，跟前置++构成函数重载，⽅便区分

class Date
{
public:// 全缺省的构造函数Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}// 日期+=天数Date& operator+=(int day);// 日期+天数Date operator+(int day);// 日期-天数Date operator-(int day);// 日期-=天数Date& operator-=(int day);
private:int _year;int _month;int _day;
};
// 日期+=天数
Date& Date::operator+=(int day)
{if (day < 0){*this -= (-day);return *this;}_day += day;while (_day > Date::GetMonthDay(_year, _month)){_day -= GetMonthDay(_year, _month);++_month;if (_month == 13){_month = 1;++_year;}}return *this;
}// 日期+天数
Date Date::operator+(int day)
{Date tmp = *this;tmp += day;return tmp;
}// 日期-天数
Date Date::operator-(int day)
{Date tmp = *this;tmp -= day;return tmp;
}// 日期-=天数
Date& Date::operator-=(int day)
{if (day < 0){*this += (-day);return *this;}_day -= day;while (_day < 1){--_month;if (_month == 0){--_year;_month = 12;}_day += GetMonthDay(_year, _month);}return *this;
}int main()
{Date d1(2024, 10, 1);d1 += 100; //运算符重载实现的功能return 0;
}

以上关于运算符重载的代码就实现了类对象的加、加等、减、减等功能

1.赋值运算符重载

赋值运算符重载是⼀个默认成员函数，⽤于完成两个已经存在的对象直接的拷⻉赋值，这⾥要注意跟拷⻉构造区分，拷⻉构造⽤于⼀个对象拷⻉初始化给另⼀个要创建的对象

赋值运算符重载的特点：

赋值运算符重载是⼀个运算符重载，规定必须重载为成员函数。赋值运算重载的参数建议写成 const 当前类类型引⽤，否则会传值传参会有拷⻉
有返回值，且建议写成当前类类型引⽤，引⽤返回可以提⾼效率，有返回值⽬的是为了⽀持连续赋值场景
没有显式实现时，编译器会⾃动⽣成⼀个默认赋值运算符重载，默认赋值运算符重载⾏为跟默认拷⻉构造函数类似，对内置类型成员变量会完成值拷⻉/浅拷⻉(⼀个字节⼀个字节的拷⻉)，对⾃定义类型成员变量会调⽤他的赋值重载函数

class Date
{
public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}Date& operator=(const Date& d); //赋值运算符重载
private:int _year;int _month;int _day;
};Date& Date::operator=(const Date& d) //赋值运算符重载
{_day = d._day;_year = d._year;_month = d._month;return *this;
}