c++类和对象(中)

本文详细介绍了C++中的类和对象,包括构造函数、析构函数、拷贝构造函数、赋值操作符重载、const成员函数以及取地址及const取地址操作符重载。重点讲解了它们的概念、特性和使用场景,特别是编译器如何生成默认的成员函数以及何时需要重载这些函数。

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  • 类的6个默认成员函数
  • 构造函数
  • 析构函数
  • 拷贝构构造函数
  • 赋值操作符重载
  • 默认拷贝构造与赋值运算重载的问题
  • const成员函数
  • 取地址及const取地址操作符重载

1.类的6个默认成员函数
在这里插入图片描述
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,保证每个数据成员
都有 一个合适的初始值,并且在对象的生命周期内只调用一次

2.2特性

  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。
  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
  6. 无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数,并且默认构造函数只能有一个。注意: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,都可以认为是默认成员函数。

7.编译器生成默认的构造函数会对自定类型成员_t调用的它的默认成员函数

  1. 成员变量的命名风格
// 我们看看这个函数,是不是很僵硬?
class Date
{
public:
 Date(int year)
 {
 // 这里的year到底是成员变量,还是函数形参?
 year = year;
 }
private:
 int year;
};
// 所以我们一般都建议这样
class Date
{
public:
 Date(int year)
 {
 _year = year;
 }
private:
 int _year;
 };
// 或者这样。
class Date
{
public:
 Date(int year)
 {
 m_year = year;
 }
private:
 int m_year;
};
  	

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,完成类的一些资源清理工作

3.2 特性

  1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
  2. 无参数无返回值。
  3. 一个类有且只有一个析构函数。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++编译系统系统自动调用析构函数。
typedef int DataType;
class SeqList
{ 
public :
 SeqList (int capacity = 10)
  {
      _pData = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType));
       assert(_pData);
 
       _size = 0;
       _capacity = capacity;
  }
 ~SeqList()
 {
     if (_pData)
    {
     free(_pData ); // 释放堆上的空间
     _pData = NULL; // 将指针置为空
    _capacity = 0;
    _size = 0;
    }
 }
 
 private :
 int* _pData ;
 size_t _size;
 size_t _capacity;
};
 
  1. 关于编译器自动生成的析构函数,是否会完成一些事情呢?下面的程序我们会看到,编译器生成的默认析构函数,对会自定类型成员调用它的析构函数
class String
{
public:
 String(const char* str = "jack")
 {
 _str = (char*)malloc(strlen(str) + 1);
 strcpy(_str, str);
 }
 ~String()
 {
 cout << "~String()" << endl;
 free(_str);
 }
private:
 char* _str;
};
class Person
{
private:
 String _name;
 int _age;
};
int main()
{
 Person p;
 return 0;
}

4.拷贝构造函数

4.1 概念

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。

4.2 特性

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,使用传值方式会引发无穷递归调用

在这里插入图片描述

  1. 若未显示定义,系统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,这种拷贝我们叫做浅拷贝,或者值拷贝
class Date
{
public:
 Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
 {
 _year = year;
 _month = month;
 _day = day;
 }
private:
 int _year;
 int _month;
 int _day;
};
int main()
{
 Date d1;
 // 这里d2调用的默认拷贝构造完成拷贝,d2和d1的值也是一样的。
 Date d2(d1);
 return 0;
 }

5. 赋值运算重载符
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)

注意:

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或者枚举类型的操作数
用于内置类型的操作符,其含义不能改变,例如:内置的整型+,不 能改变其含义
作为类成员的重载函数时,其形参看起来比操作数数目少1成员函数的操作符有一个默认的形参this,限定为第一个形参
.* 、:: 、sizeof 、?: 、. 注意以上5个运算符不能重载。

5.2 赋值运算符

赋值运算符主要有五点:

  1. 参数类型
  2. 返回值
  3. 检测是否自己给自己赋值
  4. 返回*this
  5. 一个类如果没有显式定义赋值运算符重载,编译器也会生成一个,完成对象按字节序的值拷贝。

7.const成员

7.1 const修饰类的成员函数

将const修饰的类成员函数称之为const成员函数,const修饰类成员函数,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

8.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 Date
{ 
public :
 Date* operator&()
 {
 return this ;
 }
 
 const Date* operator&()const
 {
 return this ;
 }
private :
 int _year ; // 年
 int _month ; // 月
 int _day ; // 日
};

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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