C++入门篇:类与对象重点解析(中篇)

本文围绕C++类的6个默认成员函数展开。介绍了构造函数用于初始化对象,析构函数完成资源清理,拷贝构造函数用于对象复制,还讲解了赋值运算符重载、const成员以及取地址操作符重载等内容,分析了各函数的概念、特性及使用场景。

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目录

1.  类的6个默认成员函数

2.  构造函数

2.1 概念

2.2 特性

3.  析构函数

3.1 概念

3.2 特性

4.  拷贝构造函数

4.1 概念

4.2 特征

5.  赋值运算符重载

5.1 运算符重载

5.2 赋值运算符重载

5.3 前置++和后置++重载

6.  const成员

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


如果一个类中什么成员都没有,简称为空类。
空类中真的什么都没有吗?并不是,任何类在什么都不写时,编译器会自动生成以下6个默认成员函数。

class Date {};

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。

2.  构造函数

2.1 概念

对于以下Date类:

class Date
{
public:
void Init(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;
    d1.init(2022, 7, 5);
    d1.Print();

    Date d2;
    d2.Init(2022, 7, 6);
    d2.Print();
    return 0;
}

对于Date类,可以通过 Init 公有方法给对象设置日期,但如果每次创建对象时都调用该方法设置
信息,未免有点麻烦。

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 一个合适的初始值,并且在对象整个生命周期内只调用一次

2.2 特性

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,而是初始化对象。

其特征如下:
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;
  }
 private:
   int _year;
   int _month;
   int _day;
};
 void TestDate()
{
   Date d1; // 调用无参构造函数
   Date d2(2015, 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,否则就成了函数声明
   // 以下代码的函数:声明了d3函数,该函数无参,返回一个日期类型的对象
   // 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();
}

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:
/*
// 如果用户显式定义了构造函数,编译器将不再生成
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()
{
// 将Date类中构造函数屏蔽后,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
// 将Date类中构造函数放开,代码编译失败,因为一旦显式定义任何构造函数,编译器将不再
生成
   // 无参构造函数,放开后报错:error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可用
    Date d1;
    return 0;
}

6. 关于编译器生成的默认成员函数,很多初学者会有疑惑: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?d对象调用了编译器生成的默认构造函数,但是d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用??
解答:C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型

内置类型:

        是语言提供的数据类型,如:int/char...。

自定义类型:

        是我们使用class/struct/union等自己定义的类型,看看下面的程序,就会发现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。

class Time
{
public:
Time()
{
    cout << "Time()" << endl;
    _hour = 0;
    _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;
};
int main()
{
    Date d;
    return 0;
}

注意: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:
    // 基本类型(内置类型)
    int _year = 1970;
    int _month = 1;
    int _day = 1;
    // 自定义类型
    Time _t;
};
int main()
{
    Date d;
    return 0;
}

7. 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
是默认构造函数。(一般情况下:建议全缺省)

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