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类和对象(中)|

时间:2024-07-13 16:27:49浏览次数:13  
标签:函数 对象 int 析构 Date 拷贝 构造函数

1.类的6个默认成员函数

2.构造函数

3.析构函数

4.拷贝构造函数

5.赋值运算符重载

6.const成员函数

7.取地址及const取地址操作符重载

1.类的6个默认成员函数

空类里面并不是什么成员都没有,编译器会自动生成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。

(没写会自动生成;写了就不会自动生成)

class   Date{ };

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值,并且在对象整个生命周期只调用一次。

     2.2 特性

     构造函数是特殊的成员函数,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,而是初始化对象。

特征如下:

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:
	//1.无参构造函数
	Date()
	{}

	//2.带参构造函数
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

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

	Date d3();
	//warning C4930: “Date d3(void)”: 未调用原型函数(是否是有意用变量定义的?)
	//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
	//与函数声明分不开

	return 0;
}

//Date func();//函数声明

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

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

	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1;//将上面构造函数屏蔽后,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
//放开后,代码编译失败,一旦显式定义任何构造函数,编译器将不再生成
	return 0;
}

6.编译器自动生成构造函数,对于内置类型成员变量,没有规定要不要做处理;对于自定义类型成员变量才会调用他的无参构造,没有无参构造会报错。

class Time {
public:
	/*Time()
	{
		cout << "Time()" << endl;	
		_hour = 0;
		_minute = 0;
		_second = 0;
	}*/

	Time(int hour)
	{
		cout << "Time()" << endl;//没有默认构造就会报错
		_hour = hour;
		_minute = 0;
		_second = 0;
	}

private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
class Date {
private:
	//基本类型(内置类型)
	int _year;
	int _month;
	int _day;

	//自定义类型
	Time _t;//内置类型没有规定要不要处理,自定义类型调用它的构造
	//没有默认构造就会报错
};

int main()
{
	Date d;
	return 0;
}

          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

class Time {
public:
	Time()
	{
		cout << "Time()" << endl;
		_hour=0;
		_minute = 0;
		_second = 0;
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
class Date{
private:
	int _year=1;//声明时给缺省值
	int _month=1;
	int _day=1;

	Time _t;
};
int main()
{
	Date d;//会用缺省值初始化
	return 0;
}

      自定义类型的尽头还是内置类型

      总结:1.一般情况下构造函数都需要我们自己显式的去实现

      2.只有少数情况下,可以让编译器自动生成构造函数(MyQueue)

7.默认构造函数: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。默认构造函数只能有一个(多个发生调用歧义)。

总结:不传参数就可以调用的函数就是默认构造。

      注:缺省参数声明和定义分离时候,不能同时给(声明时候给)

一般情况下,建议每个类都写一个全缺省的构造,好用。

3.析构函数

3.1概念

析构函数:与构造函数功能相反,析构函数不是完成对象本身的销毁,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。(malloc,fopen....)

3.2特性

析构函数是特殊的成员函数,特征如下:

1.析构函数名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。

4.对象生命周期结束时,c++编译系统自动调用析构函数。(Date不需要析构函数,因为没有资源需要清理,对象出作用域栈帧销毁。)

typedef int DataType;
class Stack
{
public:
	Stack(int capacity=3)
	{
		_a = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
		if (_a == nullptr)
		{
			perror("malloc fail");
			return;
		}
		_top = 0;
		_capacity = capacity;
	}
	void Push(DataType x)
	{
		//...
		_a[_top++] = x;
	}


	void Print()
	{
		int i = 0;
		cout << "123" << endl;
	}
	~Stack()
	{
		if (_a)
		{
			free(_a);
			_a = nullptr;
			_top = 0;
			_capacity = 0;
		}
	}
private:
	DataType* _a;
	int _top;
	int _capacity;
};

int main()
{
	//test();
	Stack s;
	s.Print();
	s.Push(1);
	s.Push(2);
	//s.~Stack();//显式调用
	//s.~Stack();
	return 0;
}

5.编译器生成的默认析构函数,内置类型不做处理,自定义类型调用他的析构(跟构造函数类似)

class Time {
public:
	Time()
	{
		cout << "Time()" << endl;
		_hour=0;
		_minute = 0;
		_second = 0;
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
class Date{
public:
	Date()
	{
		cout << "Date()" << endl;
	}


private:
	int _year=1;//声明时给缺省值
	int _month=1;
	int _day=1;

	Time _t;
};
int main()
{
	Date d;//会用缺省值初始化
	return 0;
}

程序运行输出:~Time() ,                               在main函数创建了Date对象d,而d中包含4个成员变量,_year,_month,_day三个是内置类型成员,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,d销毁时,将_t销毁,所以要调用Time类的析构函数。但是不能直接调用Time类的析构函数,要调用Date类的析构函数,编译器会给Date类生成一个默认的gg目的是在其内部调用Time类的析构函数

创建哪个类的对象则调用该类的构造函数,销毁哪个类的对象则调用该类的析构函数

6.如果类中没有申请资源时,析构函数可以不写,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,否则会造成内存泄漏。

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(一般用const修饰),用同类型的对象拷贝初始化给已存在的对象。

4.2特征

拷贝构造函数也是特殊的成员函数,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,会引发无穷递归调用。

void func(Date d)
{
	d.Print();
}
int main()
{
	Date d1(2024, 7, 12);
	func(d1);//自定义类型对象传值传参要调用拷贝构造
	return 0;
}

(指针要开空间,传值要调用拷贝构造) 

          3.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。(Date不用显式构造,Stack要写显式构造)

class Time {
public:
	Time()
	{
		_hour = 1;
		_minute = 1;
		_second = 1;
	}
	Time(const Time& t)
	{
		_hour = t._hour;
		_minute = t._minute;
		_second = t._second;
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};

class Date {
private:
	//内置类型(基本类型)
	int _year = 1970;
	int _month = 1;
	int _day = 1;

	//自定义类型
	Time _t;
};

int main()
{
	Date d1;

	Date d2(d1);
	return 0;
}

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.Stack采用值拷贝实现

typedef int DataType;
class Stack
{
public:
	Stack(size_t capacity = 10)
	{
		_array = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType));
		if (nullptr == _array)
		{
			perror("malloc申请空间失败");
			return;
		}
			_size = 0;
			_capacity = capacity;
	}
	void Push(const DataType& data)
	{
		// CheckCapacity();
		_array[_size] = data;
		_size++;
	}
	~Stack()
	{
		if (_array)
		{
			free(_array);
			_array = nullptr;
			_capacity = 0;
			_size = 0;
		}
	}
private:
	DataType* _array;
	size_t _size;
	size_t _capacity;
};
int main()
{
	Stack st1;
	st1.Push(1);
	st1.Push(2); 
	st1.Push(3); 
	st1.Push(4); 
	Stack st2(st1);

	return 0;
}

       按照浅拷贝,st1和st2 指向同一块空间,当程序结束,st2先销毁,st2销毁时调用析构函数,释放了空间,st1不知道该空间释放,会再次释放,同一块空间多次释放,会造成程序崩溃。

实践总结:1.如果没有管理资源,一般情况不需要写拷贝构造,默认生成的拷贝构造就可以。

如:Date

2.如果都是自定义成员,内置类型成员没有指向资源,也类似默认生成的拷贝构造就可以。

如:MyQueue

3.通常情况下,如果不需要写析构,就不需要写拷贝构造

4.如果内部有指针或者有一些值指向资源,需要显示写析构函数,通常就需要显示写深拷贝。如:

Stack,Queue,List等。

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@(从来没有出现过)。

        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:内置类型+,不能改变含义。

        作为类成员函数重载是,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。

函数指针类型:void   (*ptr)( )

成员函数指针: &OB::func=ptr  fp; 规定加&

OB  temp;        调用函数 : temp.*fp 函数指针进行解引用

temp.(*fp) 不是成员函数

   operator(==)

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

	// bool operator==(Date* this, const Date& d2)
	// 这里需要注意的是,左操作数是this,指向调用函数的对象
	bool operator==(const Date& d2)
	{
		return _year == d2._year
			&& _month == d2._month
			&& _day == d2._day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1(2024,5,4);
    Date d2(2024, 5, 3);
    Date d3(2024, 5, 3);
    d1.operator==(d2);
    d2 == d3;
	return 0;
}

直接写d3==d4(可以颠倒d4==d3),编译器会转换成显式调用:operator==(d3,d4)

重载成全局,无法访问私有成员,解决方法

1.提供这些成员单位get和set

2.友元

3.重载成成员函数

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

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

	Date& operator=(const Date& d)
	{
		if (this != &d)
		{
			_year == d._year;
			_month == d._month;
			_day == d._day;
		}
        return *this;//*this相当于一个对象
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

连续赋值: d1=d2=d4;从右往左赋值                 

 内置类型:i=j=k=1

2.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(规定)

如果实现成全局函数,编译器会生成一个默认的函数,会发生运算符重载冲突

  ●传值返回和传引用返回

传值:

如果接收时不加引用,还有一次拷贝。(2022vs优化,不会打印临时变量的拷贝)

传引用:

 a.返回对象生命周期到了,会析构,传值返回(传引用可以加static)

 b.返回对象生命周期没到,不会析构,传引用返回

3.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。(跟拷贝构造类似)

class Time
{
public:
	Time()
	{
		_hour = 1;
		_minute = 1;
		_second = 1;
	}
	Time& operator=(const Time& t)
	{
		if (this == &t)
		{
			_hour = t._hour;
			_minute = t._minute;
			_second = t._second;
		}
		

		return *this;//防止连续赋值
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
class Date
{
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;

	Time _t;
};
int main()
{
	Date d1;
	Date d2;
	d1 = d2;
	return 0;
}

注意: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。

如果Stack没有写赋值重载函数。

标签:函数,对象,int,析构,Date,拷贝,构造函数
From: https://blog.csdn.net/2301_77101758/article/details/140368635

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