C++类和对象(中)

前言：

我们学习了类和对象的上部分，对类和对象有了一些认识，接下来了解类和对象的中间部分，构造函数，析构函数，拷贝构造，赋值构造这部分也比较重要，我们需要牢牢掌握，一起加油吧！

1.类的默认成员函数

默认成员函数就是我们不用写系统自动生成的函数，我们不写的情况下编译器会默认生成6个默认成员函数，构造函数，析构函数，拷贝构造，赋值构造，取地址重载，前四个比较重要，C++11以后又新增了2个默认成员函数，移动构造和移动赋值，我们在后面了解

2.构造函数

构造函数是一个特殊的成员函数，虽然他的名字叫构造函数，但是并不会开空间创造对象，而是对象实例化时初始化对象，不会开空间，而是初始化对象，大家要理解清楚，构造函数的本质其实就是替代我们以前实现栈的Init，使我们更加方便

2.1构造函数的特点

1.构造函数名和类名相同

2.没有返回值(不用写void)

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.如果我们没有写构造函数，C++编译器会自动生成一个无参默认构造函数，我们一旦写了构造函数，系统就不会生成默认的构造函数

6.默认构造函数并不是系统默认生成的函数才叫默认构造函数，只要是不传实参就可以调用的函数都叫默认构造，无参构造函数，全缺省构造函数也是默认构造，这三个函数有且只能有一个存在，不能同时存在，下面我会画图让大家更直观的了解

7.当我们不写，编译器默认生成的构造，对内置类型(int/char/double)的成员变量是否初始化不进行要求，根据编译器的设置，是否初始化是不确定的，而对于自定义类型(自己定义的类型，class/struct等)，要求调用成员变量的默认构造，如果没有默认构造编译器就会报错，我们想要初始化这个成员变量，需要了解初始化列表的知识，这个我们在后面会了解到！

        虽然说构造函数在我们不写时会自己生成，但是我们要想想编译器默认生成的函数是否满足我们的需求，一般情况下我们都是自己去实现构造函数，使用编译器默认生成的函数也有，但是情况比较少 ，用两个队列实现一个栈就可以很好的体现

3.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的销毁，而是完成对对象中资源的清理释放工作，析构函数类似于我们栈实现的Destroy，一些类没有要清理的资源就不要析构函数，比如说日期类

3.1析构函数的特点

1.析构函数名是在类名前加上~

2.无参数无返回值(不加void)

3.一个类只能有一个析构函数，如果我们没有写，编译器会自动生成析构函数

4.对象生命周期结束时，系统会自动调用析构函数

5.当我们不写析构函数，编译器自动生成析构函数，对内置类型不做处理，对自定义类型进行析构函数

6.当我们写析构函数，对于自定义类型成员也会调用析构函数，自定义类型无论什么时候都会调用析构函数

7.当类中没有申请资源，就可以不写析构函数，比如日期类，直接使用编译器生成的析构函数，如果默认的析构函数可以用，也可以不写析构函数，也可以写，但是当有资源申请时，一定要自己写析构函数，否则可能出现内存泄露

8.一个类可以实例化多个对象，C++规定后定义的先析构

4. 拷贝构造

拷贝构造是一个特殊的构造函数，一个构造函数的第一个参数是自身类类型的引用，并且额外的参数都有默认值，这个构造函数就叫拷贝构造，根据这个名字我们也可以理解为就是对构造函数的一个拷贝，构造函数的特点拷贝构造都是有的！

4.1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.注意拷贝构造的第一个参数必须是类类型对象的引用，使用传值传参的方式编译器会直接报错，在语法上会出现无限递归的状况，拷贝构造也可以是多个参数，但是后面都要有默认值，而且第一个参数必须是类类型对象的引用

3.C++规定自定义类型对象进行拷贝必须调用拷贝构造，自定义类型传值传参和传值返回都必须要调用拷贝构造

4.如果我们没有写拷贝构造，编译器就会自动生成拷贝构造，编译器自动生成的拷贝构造对内置类型成员变量完成浅拷贝(一个字节一个字节拷贝),注意这里就和构造函数和析构函数有所不同，构造函数和析构函数对内置类型的处理并不明确，根据编译器确定，这里明确对内置类型进行浅拷贝，对自定义类型对进行深拷贝

5.当类的成员变量都是内置类型的时候，并且没有开什么空间，没有指向资源，编译器自动生辰的拷贝构造就可以满足我们的需求，我们就不需要自己去写拷贝构造，比如说日期类，都是内置类型我们就可以不手动写拷贝构造，但是当成员变量指向资源的时候，我们就需要自己写拷贝构造，比如栈的实现，虽然是内置类型，但是开了空间，我们就需要自己去写拷贝构造，编译器自动生成的拷贝构造不符和我们的需求，它是浅拷贝，会出现问题，需要我们自己写深拷贝

6.如果一个类实现了析构函数并且释放了资源，那么就需要我们自己写拷贝构造，否则就可以不写

关于使用传值传参出现无限递归的问题： 

 对于内置类型编译器会进行浅拷贝，我们要内置类型的成员变量是否指向资源，开了空间，如果指向资源需要我们自己写拷贝构造，否则会出现问题，一块空间析构两次等等

注意： 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，返回的是对象的别名，不会产生拷贝，如果返回对象是一个当前函数的局部域的局部对象，函数结束就销毁了，就找不到了，那么使用传值引用返回就是有问题的，相当于一个野引用，传引用返回可以减少拷贝，但是一定要确保返回对象还在的情况下使用引用返回

 5.赋值运算符重载

5.1运算符重载

1.在了解赋值运算符重载前我们先了解一下运算符重载，运算符重载就是当运算符被用于类类型对象的时候，C++允许我们通过运算符重载对运算符指定新的含义，C++规定类类型对象使用运算符时，必须要转换成调用对应的运算符重载，如果没有对应的运算符重载编译就会报错

2.运算符重载是具有特殊名字的函数，是由构operator和后面的运算符共同成，和其他的函数一样，有返回类型，参数列表，函数体

3.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，一元运算有一个参数，二元运算符有两个参数，左侧运算对象传给第一个参数，右侧对象传给第二个参数

4.如果一个重载运算符是一个成员函数，也就是把他放到类里面，它的第一个运算对象默认传给隐式的this指针，因此运算符的成员函数参数比运算对象少一个

5.运算符重载以后，优先级和结合性与其对应的内置类型运算符保持一致

6.不可以通过连接语法中没有的符号来创建新的操作符

7.  .*  ::  sizeof  ?:  .   以上五个运算符不可以重载

8.重载操作符至少有一个类类型参数，不可以通过运算符重载改变内置类型对象的含义

9.一个类当中需要重载哪些运算符需要根据我们自身的需求，比如说日期类日期－日期有意义，而+就没有意义了

10.重载++运算符时，有前置++和后置++，运算符重载函数名都是operator++，C++规定后置++重载时增加一个int形参，和前置++进行区分

11.我们在重载<<和>>时，需要重载为全局函数，如果重载为成员函数，this指针就会抢占第一个形参的位置，第一个形参位置是左侧运算对象，调用的时候就会变成对象<<cout,看起来就会很奇怪，重载为全局函数把ostream/istream放到第一个形参位置，第二个放类类型对象

5.2赋值运算符重载

1.赋值运算符是一个默认的成员函数，用于两个已经存在的对象直接的拷贝赋值，要和拷贝构造区分，拷贝构造是用于一个对象拷贝初始化另一个要创建的对象

2.赋值运算符重载是一个运算符重载，规定必须为成员函数，有返回值，建议写成类类型引用，赋值运算符的参数建议写成const当前类类型引用，可以提高效率，传值传参会有拷贝，const可以保护成员变量不被修改，

3.和拷贝构造一样，我们没有写的时候编译器会自动生成一个运算符重载，编译器生成的运算符重载和默认拷贝构造类似，对内置类型进行浅拷贝，对自定义类型调用他的赋值重载函数

4.和拷贝构造一样，如果成员变量都是内置类型并且没有指向什么资源，编译器会自动生成运算符重载就可以完成需要的拷贝，我们不需要自己写赋值运算符重载，如果指向资源，开了空间，我们就要自己写赋值运算符重载，比如说栈，其实我们只需要记住如果一个类有析构函数并且释放了资源，我们就需要自己去写赋值运算符重载

6.取地址运算符重载 

6.1const成员函数

1.将const修饰的成员函数叫做const成员函数，const修饰成员函数放到成员函数参数列表的后面，这是规定

2.const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。

3.如果这个成员函数不会改变，我们建议能加const就加const，可以很好的保护到我们的数据不被修改

6.2取地址运算符重载

取地址运算符重载分为普通取地址运算符重载和const取地址运算符重载，⼀般这两个函数编译器⾃动 生成的就可以够我们用了，不需要去自己实现。编译器会自动查找最匹配的使用

结语： 

这部分相当的重要，在我们后续学习C++会频繁的用到这些知识，所以我们一定要理解！一起加油吧！