C++默认成员函数详解-优快云博客

— 类的默认成员函数

一个类中什么成员都没有的话，你会认为它是一个空类吗？如果是的话，那么你就错了。其实任何一个类不论是否为空类，都会自动生成下面6个默认成员函数：在这里插入图片描述

— 构造函数

概念
对于一个日期类，我们可以通过以下的方法来给对象设置内容:

void set(int year, int month, int day) //构造函数
 {
  _year = year;
  _month = month;
  _day = day;
 }

但是如果每次创建对象都调用该方法设置信息，未免有点麻烦，那能否在对象创建时，就将信息设置进去呢？
所以编译器就默认生成了一个构造函数，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，但是需要注意的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 :
// 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
Date d3(); 
}

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、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。

Date () //构造函数
 {
  _year = 1999;
  _month = 3;
  _day = 6;
 }

这样的全缺省构造函数也是可以通过编译的。

关于编译器生成的默认成员函数，很多童鞋会有疑惑：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，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卵用？？

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;

— 析构函数

概念
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，来完成类的清理工作。
特性

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。

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; }

— 拷贝构造函数

概念
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);
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，这种拷贝我们叫做值拷贝或者浅拷贝。


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？


// 这里会发现下面的程序会崩溃掉？这里就需要我们以后讲的深拷贝去解决。
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;
};
int main()
{
   String s1("hello");
   String s2(s1);
}

— 赋值运算符重载

概念
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。
特征
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

过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@
作符必须有一个类类型或者枚举类型的操作数
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
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
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。

赋值运算符重载


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;
 }
Date& operator=(const Date& d)
 {
if(this != &d)
 {
	_year = d._year;
	_month = d._month;
	_day = d._day;
 }
 }
private:
	int _year ;
	int _month ;
	int _day ;
};

赋值运算符主要有四点：

参数类型
返回值
检测是否自己给自己赋值
返回*this
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。

下面就是编辑器自己生成的赋值运算符重载:

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;
	Date d2(2018，10， 1);
	// 这里d1调用的编译器生成operator=完成拷贝，d2和d1的值也是一样的。
	d1 = d2；
	return 0; 
}

那么编译器生成的默认赋值重载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？


// 这里会发现下面的程序会崩溃掉？这里就需要我们以后讲的深拷贝去解决。
class String
{
public:
   String(const char* str = "")
{
   _str = (char*)malloc(strlen(str) + 1);
   strcpy(_str, str);
}
~String()
{
   cout << "~String()" << endl;
   free(_str);
}
private:
   char* _str;
};
int main()
{
   String s1("hello");
   String s2("world");
   s1 = s2; 
}

— 取地址的操作符重载

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
};