本文深入解析C++中类的六大默认成员函数，包括构造函数、析构函数、拷贝构造函数等，探讨它们的功能与特性，以及如何正确使用这些函数进行资源管理和对象拷贝。
类和对象中 ( 类的成员函数、构造函数、析构函数、拷贝构造函数、赋值运算符重载、const成员)
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。空类中什么都没有吗？不是的。任何一个类在我们不写的情况下，都会自动生成下面6个默认成员函数
class Date{ }；
构造函数
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
特性
构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数的虽然名称叫构造，但是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：
- 函数名与类名相同
- 无返回值
- 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数
- 构造函数可以重载
class Date
{
public:
void Print()
{
cout << this->_year << "-" <<
this->_month << "-" << _day << endl;
}
// 无参构造函数
Date()
{
//cout << "Date()" << endl;
_year = 2019;
_month = 02;
_day = 24;
}
//带参构造函数(重载)
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
//1、基本类型/内置类型
int _year;
int _month;
int _day;
//2、自定义类型
};
int main()
{
Date d1; //无参调用构造函数
d1.Print();
Date d2(2019, 2, 24); //带参调用构造函数 +对象( )
d2.Print();
// 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
Date d3();
system("pause");
return 0;
}
- 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;
}
*/
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void Test()
{
// 没有定义构造函数，对象也可以创建成功，因此此处调用的是编译器生成的默认构造函数
Date d;
}
- 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 、编译器默认生成的构造函数，都可以认为是默认构造函数
// 默认构造函数
class Date
{
public:
Date( )
{
_ year = 1900 ;
_month = 1 ;
_day = 1;
}
Date (int year = 1900, int month = 1, int day = 1) //推荐使用 全缺省构造函数
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private :
int _year ;
int _month ;
int _day ;
};
- 关于编译器生成的默认成员函数，大家可能会有疑惑：在我们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，那么在这里编译器生成的默认构造函数并没有什么用吗？？
解答：C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语法已经定义好的类型：如 int/char…，自定义类型就是我们使用 class/struct/union 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;
}
8.成员变量的命名风格
// 我们看看这个函数，是不是看起来怪怪的呢？
class Date
{
public:
Date(int year)
{
// 这里的year到底是成员变量，还是函数形参？难以区分
year = year;
}
private:
int year;
};
// 所以一般建议这样
class Date
{
public:
Date(int year)
{
_year = year; //带斜杠‘/’的代表成员变量，予以区
}
private:
int _year;
};
// 或者这样。
class Date
{
public:
Date(int year)
{
m_year = year;
}
private:
int m_year;
};
// 风格区别一般都是加个前缀或者后缀标识区分就行
析构函数
概念
前面通过构造函数的学习，我们知道一个对象时怎么来的，那一个对象又是怎么没呢的？
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
特性
析构函数是特殊的成员函数，其特征如下：
- 析构函数名是在类名前加上字符 ~
- 无参数无返回值
- 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
- 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;
};
- 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，对会自定义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;
}
拷贝构造函数
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
特征
拷贝构造函数也是特殊的成员函数，其特征如下：
- 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式
- 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
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, 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;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1;
Date d2(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
return 0;
}
- 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;
}
- 那么编译器生成的默认拷贝构造函数已经可以完成字节序的值拷贝了，我们还需要自己实现吗？当然像日期类这样的类是没必要的。那么下面的类呢？验证一下试试？
赋值运算符重载
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。这个经常在笔试选择题中出现。
const 成员
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
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