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类和对象中-创新互联

类和对象中 1. 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

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空类并不是说里面什么都没有：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

class A{};

在这里插入图片描述

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，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

2.2 特性

构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数虽然名字叫构造，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

特点：

  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
class Date 
{
public:
	Date()
	{}//无参的默认构造

	Date(int year, int mouth, int day)
	{
		_year = year;
		_mouth = mouth;
		_day = day;
	}//带参数的构造函数

private:
	int _year;
	int _mouth;
	int _day;
};

void TestDate()
{
	Date d1; // 调用无参构造函数
	Date d2(2015, 1, 1); // 调用带参的构造函数


	// 注意：如果通过无参构造函数创建对象时，对象后面不用跟括号，否则就成了函数声明
	// 以下代码的函数：声明了d3函数，该函数无参，返回一个日期类型的对象
	// warning C4930: “Date d3(void)”: 未调用原型函数(是否是有意用变量定义的?)
	Date d3();//这是声明不是创建对象
}
  1. 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:

	//Date(int year, int mouth, int day)
	//{
	//	_year = year;
	//	_mouth = mouth;
	//	_day = day;
	//}
    void Print()
    {
    	cout<< _year<< "-"<< _month<< "-"<< _day<< endl;
    }

private:
	int _year;
	int _mouth;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1;
    // 将Date类中构造函数屏蔽后，代码可以通过编译，因为编译器生成了一个无参的默认构造函数
    // 将Date类中构造函数放开，代码编译失败，因为一旦显式定义任何构造函数，编译器将不再生成无参构造函数，放开后报错：error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可用
	return 0;
}

  1. 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 ,编译器**生成默认的构造函数会对自定类型成员调用的它的默认构造函数，自定义类型不处理**

    注意：C++11 中针对内置类型成员不初始化的缺陷，又打了补丁，即：内置类型成员变量在类中声明时可以给默认值（也就是缺省值）

  2. 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。

3. 析构函数 3.1概念

析构函数：与构造函数功能恰巧相反，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

3.2 特性

构造函数是特殊的成员函数，其特征如下：

  1. 析构函数是在类名前面加上字符~

  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++编译器自动调用析构函数

  5. 关于编译器自动生成的析构函数，是否会完成一些事情呢？下面的程序我们会看到，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。

  6. 如果==类中没有申请资源时，析构函数可以不写(它是回收资源的)==，直接使用编译器生成的默认析构函数，比如Date类；有资源申请时，一定要写，否则会造成资源泄漏，比如Stack类

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。（因为形参传递给函数是拷贝构造，写拷贝构造去调用拷贝构造就会引起无穷递归

    class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

	// Date(const Date& d) // 正确写法
	Date(const Date d) // 错误写法：编译报错，会引发无穷递归
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

  3. .**若未显示定义，编译器会生成默认的拷贝构造。**默认的拷贝构造函数对象会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

    注意：在编译器生成的默认拷贝构造函数中，内置类型是按照字节方式直接拷贝的，而**自定义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的 **

  4. 编译器生成的默认拷贝构造函数已经可以完成字节序的值拷贝了, 还需要自己显式实现吗？当然

    注意：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。 就会出现俩个类指向同一块资源，调用析构函数的时候，析构函数可以能就会析构两次，引发问题

  5. 拷贝构造调用场景：

    • 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

  6. 为了提高程序效率，一般对象传参时，尽量使用引用类型，返回时根据实际场景，能用引用尽量使用引用。

5.赋值运算符重载 5.1 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参数
  • 用于内置类型的运算符，其含义不能改变，例如：内置的整型+，不 能改变其含义
  • 作为类成员函数重载时，其形参看起来比操作数数目少1，因为成员函数的第一个参数为隐藏的this
  • .* :: sizeof ?: .注意以上5个运算符不能重载。
5.2 赋值运算符重载
  1. 赋值运算符重载格式
    • 参数类型：const T&，传递引用可以提高传参效率
    • 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
    • 检测是否自己给自己赋值
    • 返回*this ：要复合连续赋值的含义
  1. 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

原因：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。

在这里插入图片描述

  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。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。 (和拷贝构造一个意思，如果有资源的申请就必须要实现深拷贝，不然会出问题)

    如果类中未涉及到资源管理，赋值运算符是否实现都可以；一旦涉及到资源管理则必须要实现

5.3 前置++和后置++重载
class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	// 前置++：返回+1之后的结果
	// 注意：this指向的对象函数结束后不会销毁，故以引用方式返回提高效率
	Date& operator++()
	{
		_day += 1;
		return *this;
	}
	// 后置++：
	// 前置++和后置++都是一元运算符，为了让前置++与后置++形成能正确重载
	// C++规定：后置++重载时多增加一个int类型的参数，但调用函数时该参数不用传递，编译器自动传递
		// 注意：后置++是先使用后+1，因此需要返回+1之前的旧值，故需在实现时需要先将this保存一份，然后给this + 1
		// 而temp是临时对象，因此只能以值的方式返回，不能返回引用
	Date operator++(int)
	{
		Date temp(*this);
		_day += 1;
		return temp;
	}
	void print()
	{
		cout<< _year<< " "<< _month<< " "<< _day<< endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d;
	Date d1(2022, 1, 13);
	d = d1++; // d: 2022,1,13 d1:2022,1,14
	d.print();
	d1.print();

	d = ++d1; // d: 2022,1,15 d1:2022,1,15
	d.print();
	d1.print();
	return 0;
}
7.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

在这里插入图片描述

8.取地址及const取地址操作符重载
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

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