【C++】————类和对象（中）

news2024/11/25 2:41:43

作者主页： 作者主页

本篇博客专栏：C++

创作时间：2024年6月22日

一、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。空类中什么都没有吗？并不是的，任何一个类在我们不写的情况下，都会自动生成下面6 个默认成员函数

1.1构造函数：

首先我们来说一下构造函数，构造函数其实就是和所在的类名字相同的一个函数，并且在创建类类型对象时自动调用该函数，保证每个函数都有一个初始值，并且在对象的生命周期内只调用一次。

其特征如下：

1、函数名与类名（域名）相同。
2、无返回值（不需要去管原因，就是这么设计的）
3、对象实例化时编译器自动找到对应的构造函数
4、构造函数可以重载

这里面就是两个构造函数：

我们可以看到这两个名字相同，但是我们在调用时可以通过调用方式将他们分别开

class Date
{
public:
 
	Date()
	{
		_year = 0;
		_month = 0;
		_day = 0;
	}
	
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

看下面这个代码即可了解上面构造函数第三点的意思

int main()
{
	Date d1; //调用无参构造函数
	Date d2(2022, 3, 3);  //调用带参的构造函数
}

但是在这里，我们更推荐去使用全缺省构造函数，像这样：

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

这样就可以只写一个函数，并且可以达到以上两个函数的作用

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。
关于编译器生成的默认成员函数，会有很多疑惑：在我们不实现构造函数的情况下，编译器会生成默认的构造函数。但是看起来默认构造函数又没什么用？对象调用了编译器生成的默认构造函数，但是对象_year/_month/_day，依旧是随机值。也就说在这里编译器生成的默认构造函数并没有什么卵用？？

1.2析构函数：

下面我们来说一下析构函数，这个函数的作用与我们之前在栈，队列中所写的Destroyed函数作用大致相同，对象在销毁时会自动调用析构函数，完成类的一些资源清理工作。

其特征如下：

1、其形式是和构造函数很像，就是在类名之前加上~。
2、无参数返回值
3、一个类有且只有一个析构函数，如果没有，系统会默认生成析构函数
4、对象生命周期结束时，编译器会自动调用析构函数。

上面函数中的析构函数，但在这其实没有什么作用，主要作用是让你知道会调用。

class Date
{
public:
	Date(int year=0,int month=0,int day=0)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
 
	~Date()
	{
		//Date类没有资源要清理，不用实现析构也可以
		cout << "~Date()" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
 
};
int main()
{
	Date d1;
	Date d2(2022, 3, 3);
}

在日起类中的析构函数似乎没什么用处，但在栈类中的析构函数却有着十分重要的作用
class stack
{
public:
 
	stack(int capcity = 4)  //将上面的合而为一
	{
		if (capcity == 0)
		{
			_a = nullptr;
			_size = _capcity = 0;
		}
		else
		{
			_a = (int*)malloc(sizeof(int) * capcity);
			_size = 0;
			_capcity = capcity;
		}
	}
	void push(int x)
	{}
	//stack的析构函数具有重大意义
	~stack()
	{
		cout << "~Stack()析构函数" << endl;
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_size = _capcity = 0;
	}
 
private:
	int* _a;
	int _size;
	int _capcity;
 
};
int main()
{
	stack st1;   
	stack st2;
	return 0;
}
构造与析构顺序：st1先构造，st2后构造，st2先析构，st1后析构（原因是st1和st2的的生命周期实在mai函数内，当main函数执行到结尾要返回时，再进行析构，所以析构的顺序与定义的顺序相反）

s1,s2是存在栈中的，但s1,s2指向的空间是堆上面的，堆上的资源不手动释放是不会释放的

总结：析构函数完成对象中资源的清理，如果类对象需要资源清理，才需要自己实现析构函数。析构函数生命周期到了以后，自动调用

1.3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的引用（一般用const修饰），就是用已存在的类类型对象创建新的对象，由编译器自动调用。
class Date
{
public:
	Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
 //这里使用别名的方式进行拷贝构造，使用传值会出现无穷递归调用的情况
	Date(const Date& d) //拷贝构造函数
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
 
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
 
};
 
int main()
{
	Date d1(2022,3,3);
	Date d2(d1);
 
	
    return 0;
}
拷贝构造函数也是特殊的成员函数，其特征如下：

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（一般用const修饰），使用传值方式会引发无穷递归调用。（调用拷贝构造函，需要先传参数，传值传参又是一个拷贝构造。）若未显示定义，系统生成默认的拷贝构造函数。

二、赋值运算符重载

2.1运算符重载：

在C++中，为了增加代码的可读性增加了运算符重载，运算符重载是具有特殊函数名的函数，也具有返回值的类型，函数名字以及参数序列，其返回值与参数列表与普通的函数类似。

函数名字：关键字operator后面接上需要的运算符符号

函数原型：返回值类型operator操作符(参数列表)

不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@
重载操作符至少存在一个参数为类类型参数
用于内置类型的运算符，其含义不能改变，例如：内置类型的+，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。这个经常在笔试选择题中出现。