文章目录
- 一、构造函数(初始化)
- 1.构造函数的名称与类名相同,没有返回类型,可以有参数。
- 2.对象实例化时,编译器自动调用构造函数进行初始化
- 3.若类中没有显示定义一个用户的构造函数,编译器则会自动生成一个默认的构造函数
- 4.构造函数可重载,无参函数,全缺省函数,编译器默认生成的构造函数,都可以认为时默认的构造函数,在对象实例化时自动调用
- 二、析构函数(自动清理)
- 1.析构函数基本用法
- 2.编译器自动生成的析构函数
- 三、拷贝构造函数
- 1.形式特点
- 2. 若未显式定义,编译器会生成默认的拷贝构造函数。
- 四、赋值运算符重载
- 1、定义
- 2、形式及用法
- 3、赋值运算符重载
- 五、 const成员函数
- 六、取地址及const取地址操作符重载
一、构造函数(初始化)
在C++中,构造函数是一种特殊的成员函数,用于在创建对象时初始化对象的数据成员。
1.构造函数的名称与类名相同,没有返回类型,可以有参数。
2.对象实例化时,编译器自动调用构造函数进行初始化
因为是特殊函数,所以在实例化时,可以在此步骤进行传参。
3.若类中没有显示定义一个用户的构造函数,编译器则会自动生成一个默认的构造函数
- 对于内置成员变量,如int,char…,编译器不会初始化,该数据仍是随机值
因为没有明确定义,所以初始化大概率不符合预定 - 对于自定义成员变量,则编译器会主动寻找它的构造函数并进行调用
class Date {
public:
void print()
{
cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
class Time {
public:
Time(int hour = 12, int minute = 12, int second = 12)
{
_hour = hour;
_minute = minute;
_second = second;
cout << "自动调用" << endl;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
这两个类,显然Time数据在Date类中作成员,Date未写构造函数,根据两条规则,则年月日为随机值,time _t去寻找它本身的构造函数进行初始化。
那么如果time也没有写呢?
则仍然遵循那两条规律,本质为总会回到用户本身书写。
4.构造函数可重载,无参函数,全缺省函数,编译器默认生成的构造函数,都可以认为时默认的构造函数,在对象实例化时自动调用
建议在含参情况下,尽量写全缺省
//部分代码
Date(int year=1, int month=1, int day=1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
传参时
不传参时:
二、析构函数(自动清理)
1.析构函数基本用法
C++中的析构函数是一种特殊的成员函数,用于在对象被销毁时执行清理工作。析构函数的名称与类名相同,但在前面加上一个波浪号"~"。它没有参数,也不返回任何值。
析构函数在以下情况下被调用:
1、当对象超出作用域时,局部对象的析构函数会被调用。
2、当delete运算符被用于释放通过new运算符分配的对象时,
对象的析构函数会被调用。
3、当一个临时对象生命周期结束时,临时对象的析构函数会被调用。
析构函数的出现解决了用户忘记释放内存,而导致内存泄漏的问题,具有很大的实践意义
析构函数通常用于释放动态分配的资源,如释放内存、关闭文件等。如果在类中没有显式定义析构函数,编译器会生成一个默认的析构函数,该默认析构函数什么也不做。
typedef int DataType;
class Stack
{
public:
Stack(size_t capacity = 3)
{
_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
if (NULL == _array)
{
perror("malloc申请空间失败!!!");
return;
}
_capacity = capacity;
_size = 0;
}
void Push(DataType data)
{
// CheckCapacity();
_array[_size] = data;
_size++;
}
// 其他方法...
~Stack()
{
if (_array)
{
free(_array);
_array = NULL;
_capacity = 0;
_size = 0;
}
}
private:
DataType* _array;
int _capacity;
int _size;
};
void TestStack()
{
Stack s;
s.Push(1);
s.Push(2);
}
如这个栈的类,一旦成员函数显示定义析构函数,后续调用全部自动在生命周期结束时自动析构。
2.编译器自动生成的析构函数
class Time{
public:
~Time()
{
cout << "~Time()" << endl;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
private:
// 基本类型(内置类型)
int _year = 1970;
int _month = 1;
int _day = 1;
// 自定义类型
Time _t;
};
int main()
{
Date d;
return 0;
}
如上代码,Date的类中有四个成员变量,三个内置类型,一个自定义类型_t
内置类型成员,销毁时不需要资源清理,最后系统直接将其内存回收即可;而_t是Time类对象,所以在d销毁时,要将其内部包含的Time类的_t对象销毁,所以要调用Time类的析构函数。
但是:main函数中不能直接调用Time类的析构函数,实际要释放的是Date类对象,所以编译器会调用Date类的析构函数,而Date没有显式提供,则编译器会给Date类生成一个默认的析构函数,目的是在其内部调用Time
三、拷贝构造函数
1.形式特点
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。
拷贝构造函数也是特殊的成员函数,其特征如下:
- 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。
- 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。
错误写法:
Date (const Date d);
在这期间会不断引起拷贝构造无穷递归
正确写法:
Date (const Date& d);
2. 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。
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。
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。
四、赋值运算符重载
1、定义
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)
为什么要引入:
目的是为了增强语言的灵活性和表达能力。通过运算符重载,我们可以自定义类的行为,使其支持类似内置数据类型的操作,从而提高代码的可读性和可维护性。
注意点:
- 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。
2、形式及用法
当函数为全局函数时,参数为两个对象,至于怎么解决类的封装问题,后面会讲解友元函数的方法
bool operator==(const Date& d1, const Date& d2)
{
return d1._year == d2._year
&& d1._month == d2._month
&& d1._day == d2._day;
}
当函数为类成员函数时,会有隐藏this指针传入
bool operator==(const Date& d2)
{
return _year == d2._year;
&& _month == d2._month
&& _day == d2._day;
}
调用方法通常直接使用运算符符号来调用已经重载的运算符,例如a + b、obj1 == obj2等。
当然也可以使用函数形式调用obj1.operator+(obj2)、obj1.operator==(obj2)等。
3、赋值运算符重载
1、函数形式
- 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
Date& operator=(const Date& d)
{
if(this != &d)//防止多次赋值
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
return *this;
}
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。
2、注意默认
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。
所以这里和拷贝构造哪里一样若有涉及资源申请时,最好自定义显式定义否则引起程序崩溃。
五、 const成员函数
const成员函数是指在函数声明和定义中使用了const关键字的成员函数。这种函数承诺不会修改对象的状态,并且可以在const对象上调用。
class MyClass {
public:
void regularFunction() {
// 可以修改对象的状态
}
void constFunction() const {
// 不会修改对象的状态
}
};
这里有四点问题:
1. const对象可以调用非const成员函数吗?
2. 非const对象可以调用const成员函数吗?
3. const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗?
4. 4. 非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗?
这里就牵连到权限的放大与缩小
int main() {
const MyClass obj1;
MyClass obj2;
obj1.regularFunction();
// 错误,无法调用非const成员函数,权限放大了
obj1.constFunction();
// 可以调用const成员函数
obj2.regularFunction();
// 可以调用非const成员函数
obj2.constFunction();
// 可以调用const成员函数,权限缩小
return 0;
}
总结:
成员函数,如果只对成员变量进行访问,那么建议使用const成员函数
如果对成员变量进行修改访问,不建议加const
六、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 A
{
public :
Date* operator&()
{
return this ;
}
const Date* operator&()const
{
return this ;
}
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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