初识c++（构造函数，析构函数，拷贝构造函数，赋值运算符重载）

news2024/9/21 5:45:45

一、类的默认函数

默认成员函数就是用户没有显式实现，编译器会自动生成的成员函数称为默认成员函数。

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date()
	{
		_year = 1;
		_month = 1;
		_day = 1;
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
	~Date()
	{
		_year = 0;
		_month = 0;
		_day = 0;
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1; 
	return 0;
}

自动调用：

image-20240712144702241

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。默认成员函数很重要，也比较较复杂，我们要从两

个方面去学习：

• 第⼀：我们不写时，编译器默认生成的函数行为是什么，是否满足我们的需求。

• 第⼆：编译器默认生成的函数不满足我们的需求，我们需要自己实现，那么如何自己实现？

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二、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。

构造函数的特点：

  1. 函数名与类名相同。

  2. 无返回值。 (返回值啥都不需要给，也不需要写void，不要纠结，C++规定如此)

  3. 对象实例化时系统会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。

  1. 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。**无参构造函数和全缺省构造函数虽然构成

函数重载，但是调用时会存在歧义。要注意很多人会认为默认构造函数是编译器默认生成那个叫

默认构造，实际上无参构造函数、全缺省构造函数也是默认构造，总结⼀下就是不传实参就可以调

用的构造就叫默认构造。

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	// 1.⽆参构造函数
	Date()
	{
		_year = 1;
		_month = 1;
		_day = 1;
	}
	// 2.带参构造函数
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	// 3.全缺省构造函数
	/*Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
	}*/
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	// 如果留下三个构造中的第⼆个带参构造，第⼀个和第三个注释掉
	// 编译报错：error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可⽤
	Date d1; // 调⽤默认构造函数
	Date d2(2025, 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，否则编译器⽆法区分这⾥是函数声明还是实例化对象
	// 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();
	d1.Print();
	d2.Print();
	return 0;
}
  1. 我们不写，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，我们要初始化这个成员变量，需要用初始化列表才能解决。
#include<iostream>
using namespace std;
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;
	}
private:
	STDataType * _a;
	size_t _capacity;
	size_t _top;
};
// 两个Stack实现队列
class MyQueue
{
public:
	//编译器默认⽣成MyQueue的构造函数调⽤了Stack的构造，完成了两个成员的初始化
private:
	Stack pushst;
	Stack popst;
};
int main()
{
	MyQueue mq;
	return 0;
}

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说明：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原生数据类型，

如：int/char/double/指针等，自定义类型就是我们使用class/struct等关键字自己定义的类型。

类构造函数的情况分类：

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三、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，比如局部对象是存在栈帧的，函数结束栈帧销毁，他就释放了，不需要我们管，C++规定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释放工作。析构函数的功能类比我们之前Stack实现的Destroy功能，而像Date没有Destroy，其实就是没有资源需要释放，所以严格说Date是不需要析构函数的。

析构函数特点：

  1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。

  2. 五参数无返回值。

  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。

  4. 对象生命周期结束时，系统会自动调用析构函数。

  5. 跟构造函数类似，我们不写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。

  6. 还需要注意的是我们无论写不写显示的析构函数，对于自定义类型成员也会调用他的析构，也就是说自定义类

型成员无论什么情况都会自动调用其析构函数。

#include<iostream>
using namespace std;
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()
	{
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_capacity = 0;
		_top = 0;
		cout << "~Stack()" << endl;
	}
private:
	STDataType * _a;
	size_t _capacity;
	size_t _top;
};
// 两个Stack实现队列
class MyQueue
{
public:
	//编译器默认⽣成MyQueue的析构函数调⽤了Stack的析构，释放的Stack内部的资源
	// 显⽰写析构，也会⾃动调⽤Stack的析构
	~MyQueue()
	{
		cout << "~MyQueue" << endl;
	}
private:
	Stack pushst;
	Stack popst;
};
int main()
{
	Stack st;
	MyQueue mq;
	return 0;
}

7.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，如Date；如

果自定义类型且他的析构函数存在就可以用系统默认的析构函数，也就不需要显示写析构，如MyQueue；

但是有资源申请时，一定要自己写析构，否则会造成资源泄漏，如Stack。

  1. ⼀个局部域的多个对象，C++规定后定义的先析构。

四、拷贝构造函数

如果⼀个构造函数的第⼀个参数是自身类类型的引用，且任何额外的参数都有默认值，则此构造函数

也叫做拷贝构造函数，也就是说拷贝构造是⼀个特殊的构造函数。

拷贝构造的特点：

  1. 拷贝构造函数是构造函数的⼀个重载。

  2. 拷贝构造函数的参数第一个必须是类类型对象的引用，使用传值方式编译器直接报错，因为语

法逻辑上会引发无穷递归调用。（因为这个时候我们把构造函数写成了传值调用的形式，传值传参调

用时也是调用传值调用的形式）

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  1. C++规定自定义类型对象进行拷贝行为必须调用拷贝构造，所以这里自定义类型传值传参和传值返回都会调用拷贝构造完成。

  2. 若未显式定义拷贝构造，编译器会生成自动生成拷贝构造函数。自动生成的拷贝构造对内置类型成员变量会完成值拷贝/浅拷贝(⼀个字节⼀个字节的拷贝)，对自定义类型成员变量会调用他的拷贝构造。

  3. 像Date这样的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贝构造就可以完

成需要的拷贝，所以不需要我们显示实现拷贝构造。像Stack这样的类，虽然也都是内置类型，但

是_a指向了资源，编译器自动生成的拷贝构造完成的值拷贝/浅拷贝不符合我们的需求，所以需要

我们自己实现深拷贝(对指向的资源也进行拷贝)。像MyQueue这样的类型内部主要是自定义类型

Stack成员，编译器自动生成的拷贝构造会调用Stack的拷贝构造，也不需要我们显示实现

**MyQueue的拷贝构造。**这里还有⼀个小技巧，如果⼀个类显示实现了析构并释放资源，那么他就

需要显示写拷贝构造，否则就不需要。

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	// 编译报错：error C2652: “Date”: ⾮法的复制构造函数: 第⼀个参数不应是“Date”
	//Date(Date d)
	Date(const Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
	/*Date(Date* d)
	{
		_year = d->_year;
		_month = d->_month;
		_day = d->_day;
	}*/
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
void Func1(Date d)
{
	cout << &d << endl;
	d.Print();
}
// Date Func2()
int main()
{
	Date d1(2024, 7, 5);
	Date d2(d1);
	// 也可以这样写，这⾥也是拷⻉构造
	Date d4 = d1;
	return 0;
}

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	// 编译报错：error C2652: “Date”: ⾮法的复制构造函数: 第⼀个参数不应是“Date”
	//Date(Date d)
	Date(const Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
	/*Date(Date* d)
	{
		_year = d->_year;
		_month = d->_month;
		_day = d->_day;
	}*/
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
void Func1(Date d)
{
	cout << &d << endl;
	d.Print();
}
// Date Func2()
int main()
{
	Date d1(2024, 7, 5);
	// 这⾥可以完成拷⻉，但是不是拷⻉构造，只是⼀个普通的构造
	Date d3(&d1);
	//这样写才是拷⻉构造，通过同类型的对象初始化构造，⽽不是指针
	Date d3(d1);
	// 也可以这样写，这⾥也是拷⻉构造
	Date d4 = d1;
	return 0;
}

#include<iostream>
using namespace std;
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()
	{
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_capacity = 0;
		_top = 0;
		cout << "~Stack()" << endl;
	}
	Stack(const Stack& st)
	{
		cout << "Stack(const Stack& st)" << endl;

		// 需要对_a指向资源创建同样大的资源再拷贝值
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * st._capacity);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			return;
		}
		memcpy(_a, st._a, sizeof(STDataType) * st._top);
		_top = st._top;
		_capacity = st._capacity;
	}
private:
	STDataType * _a;
	size_t _capacity;
	size_t _top;
};
int main()
{
	Stack st;
	Stack al = st;//这么写会报错，因为两个栈指向一块空间，析构时会析构两次导致报错。//必须用自己写的拷贝构造函数
	return 0;
}

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

​ 6.传值返回会产生⼀个临时对象调用拷贝构造，传值引⽤返回，返回的是返回对象的别名(引用)，没有产生拷贝。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贝，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。

五、赋值运算符重载

1、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 ?: . **以上5个运算符不能重载。

•操作符至少有⼀个类类型参数，不能通过运算符重载改变内置类型对象的含义，如： int

operator+(int x, int y)

• ⼀个类需要重载哪些运算符，是看哪些运算符重载后有意义，比如Date类重载operator-就有意

义，但是重载operator+就没有意义。• 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。• 重载<<和>>时，需要重载为全局函数，因为重载为成员函数，this指针默认抢占了第⼀个形参位置，第⼀个形参位置是左侧运算对象，调⽤时就变成了 对象<<cout，不符合使⽤习惯和可读性。重载为全局函数把ostream/istream放到第⼀个形参位置就可以了，第⼆个形参位置当类类型对象。

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	Date(const Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
	bool operator==( const Date& d2)
	{
		return _year == d2._year
			&& _month == d2._month
			&& _day == d2._day;
	}
	Date& operator++()
	{
		cout << "前置++" << endl;
	//...
		return *this;
	}
	Date operator++(int)
	{
		Date tmp;
		cout << "后置++" << endl;
		return tmp;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
// 重载为全局的⾯临对象访问私有成员变量的问题
// 有⼏种⽅法可以解决：
// 1、成员放公有
// 2、Date提供getxxx函数
// 3、友元函数
// 4、重载为成员函数
bool operator==(const Date & d1, const Date & d2)
{
	return d1._year == d2._year
		&& d1._month == d2._month
		&& d1._day == d2._day;
}

int main()
{
	Date d1(2024, 7, 5);
	Date d2(2024, 7, 6);
	 // 运算符重载函数可以显⽰调⽤
	operator==(d1, d2);
	// 编译器会转换成 operator==(d1, d2);
	d1 == d2;
	// 编译器会转换成 d1.operator++();
	++d1;
	// 编译器会转换成 d1.operator++(0);
	d1++;
	return 0;
}

2、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贝赋值，这里要注意跟拷贝构造区分，拷贝构造用于⼀个对象拷贝初始化给另⼀个要创建的对象。

赋值运算符重载的特点：

  1. 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贝。

  2. 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。

Date& operator=(const Date& d)
{
	// 不要检查⾃⼰给⾃⼰赋值的情况
	if (this != &d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
	// d1 = d2表达式的返回对象应该为d1，也就是*this
	return *this;
}

  1. 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构造函数类似，对内置类型成员变量会完成值拷贝/浅拷贝(⼀个字节⼀个字节的拷贝)，对自定义类型成员变量会调用他的拷贝构造。

  2. **像Date这样的类成员变量全是内置类型且没有指向什么资源，编译器自动生成的赋值运算符重载就可以完成需要的拷贝，所以不需要我们显示实现赋值运算符重载。像Stack这样的类，虽然也都是内置类型，但是_a指向了资源，编译器自动生成的赋值运算符重载完成的值拷贝/浅拷贝不符合我们的需求，所以需要我们自己实现深拷贝(对指向的资源也进行拷贝)。像MyQueue这样的类型内部主要是自定义类型Stack成员，编译器自动生成的赋值运算符重载会调用Stack的赋值运算符重载，也不需要我们显示实现MyQueue的赋值运算符重载。**这里还有⼀个小技巧，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赋值运算符重载，否则就不需要。

#include<iostream>
using namespace std;
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()
	{
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_capacity = 0;
		_top = 0;
		cout << "~Stack()" << endl;
	}
	Stack& operator=(const Stack& st)
	{
		cout << "Stack(const Stack& st)" << endl;

		// 需要对_a指向资源创建同样大的资源再拷贝值
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * st._capacity);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			return;
		}
		memcpy(_a, st._a, sizeof(STDataType) * st._top);
		_top = st._top;
		_capacity = st._capacity;
	}
private:
	STDataType * _a;
	size_t _capacity;
	size_t _top;
};
int main()
{
	Stack st;
	Stack al;
	st = al;
	return 0;
}

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set和map基础&#xff1a;【C进阶学习】第五弹——二叉搜索树——二叉树进阶及set和map的铺垫-CSDN博客 前言&#xff1a; 在上篇的学习中&#xff0c;我们已经学习了如何使用C语言来实现二叉搜索树&#xff0c;在C中&#xff0c;我们是有现成的封装好的类模板来实现二叉搜索树…
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SpringBoot新手快速入门系列教程六：基于MyBatis的一个简单Mysql读写例子

SpringBoot新手快速入门系列教程六：基于MyBatis的一个简单Mysql读写例子

我的教程都是亲自测试可行才发布的&#xff0c;如果有任何问题欢迎留言或者来群里我每天都会解答。 MyBatis和JPA是两种不同的Java持久层框架&#xff0c;各有其优缺点。以下是它们的比较&#xff1a; MyBatis 优点 灵活性高&#xff1a;MyBatis允许手动编写SQL查询&#xf…
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AWDAWFAAFAWAWFAWF

AWDAWFAAFAWAWFAWF

创建两张表&#xff1a;部门&#xff08;dept&#xff09;和员工&#xff08;emp&#xff09; 创建视图v_emp_dept_id_1&#xff0c;查询销售部门的员工姓名和家庭住址 创建视图v_emp_dept&#xff0c;查询销售部门员工姓名和家庭住址及部门名称 创建视图v_dept_emp_count(dept…
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Ubuntu: gitee免密

Ubuntu: gitee免密

安装git sudo apt-get install git下载 git clone XXX SSH keys 第一步&#xff1a;检查本地是否有 SSH Key存在 ls -al ~/.ssh第二步&#xff1a;配置你注册的邮箱 ssh-keygen -t rsa -C "your_emailexample.com"输入命令后一直回车 第三步&#xff1a;获取公钥…
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乐观锁原理

乐观锁原理

乐观锁是一种并发控制的方法&#xff0c;主要用于多线程环境下&#xff0c;用于保证数据的一致性。其核心思想是&#xff1a;"在多个事务中乐观地读取数据&#xff0c;在提交时再验证是否有冲突&#xff0c;如果没有&#xff0c;则提交&#xff1b;如果有&#xff0c;则回…
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使用 Apache DolphinScheduler 构建和部署大数据平台，将任务提交至 AWS 的实践经验

使用 Apache DolphinScheduler 构建和部署大数据平台，将任务提交至 AWS 的实践经验

作者介绍 李庆旺 - 软件开发工程师&#xff0c;思科 引言 大家好&#xff0c;我是李庆旺&#xff0c;来自思科的软件开发工程师。我们的团队已经使用Apache DolphinScheduler搭建我们自己的大数据调度平台近三年时间。从最初的2.0.3版本开始至今&#xff0c;我们与社区一同成…
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基于FPGA的数字信号处理（15）--定点数的舍入模式（6）向0取整fix

基于FPGA的数字信号处理（15）--定点数的舍入模式（6）向0取整fix

前言 在之前的文章介绍了定点数为什么需要舍入和几种常见的舍入模式。今天我们再来看看另外一种舍入模式&#xff1a;向上取整fix。 10进制数的fix fix&#xff1a;也叫 向0取整。它的舍入方式是数据往0的方向&#xff0c;舍入到最近的整数&#xff0c;比如1.75 fix到2&#xf…
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【操作系统】进程管理——管程（个人笔记）

【操作系统】进程管理——管程（个人笔记）

学习日期&#xff1a;2024.7.12 内容摘要&#xff1a;管程的定义和基本特征 管程 管程存在的意义&#xff1a;在上一章节中&#xff0c;我们学习了利用信号量机制解决进程同步互斥问题的方法&#xff0c;信号量机制编写程序较为复杂困难&#xff0c;易出错。为了让程序员写程…
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