C++面向对象编程(一)之类和对象

本文深入探讨C++构造函数的概念及应用,包括无参构造函数、有参构造函数和拷贝构造函数的调用方式与规则,同时解析了拷贝构造函数的四种典型调用场景。

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本文主要学习的是C++编译器管理类和对象的方法,对类对象的生命周期的管理,对象创建, 使用,销毁等

 C++面向对象的模型,C++面向对象多态原理。最后学会利用C++面向对象的三大特性,封装,继承,多态

 进行面向抽象类(接口)编程,把C++语言作为工具,实现我们需要的功能。


封装:将客官事物抽象成类,每个类对自身数据和方法进行保护(public,private,protected)

             两层含义:(把属性和方法进行封装,对属性和方法进行访问控制)。


类是一个数据类型,类是抽象的,对象是一个具体的变量,占用内存空间。


struct 和 class 关键字区别

在用struct定义类时,所有成员的默认属性为public

在用class定义类时,所有成员的默认属性为private

  C++面向对象的思想:在设计类时候,用C语言增加的全局函数,可以把该全局函数成为类的成员函数。


1 为什么需要构造函数?

 

 因为假设我们定义的是对象数组,则如果手工去初始化,非常麻烦,复杂,

交给编译器去处理,在创建对象时,自动执行构造函数对数据成员进行初始化。

2 构造函数的调用


自动调用:一般情况下C++编译器会自动调用构造函数。

手动调用:在一些情况下则需要手工调用构造函数。


3 析构函数


C++中的类可以定义一个特殊的成员函数清理对象,这个特殊的成员函数叫 析构函数

语法:~ClassName()

析构函数没有参数,也没有任何的返回类型的声明

析构函数在对象销毁时自动调用


4   构造函数的分类和调用


构造函数分为:  无参构造函数,有参构造函数,拷贝构造函数 

无参构造函数 

调用方法:  Test t1,t2;

                    

有参构造函数

有3种调用方法:

括号法、等号法、直接调用构造函数法

例如:如下程序


        Test2 t1;//调用无参构造函数
	//括号法
	Test2 t1(2,3);  //调用是带两个整形参数的构造函数
	// =号法
	Test2 t2 = (3,4); //C++对等号操作符进行功能增强 ,逗号表达式最右边的值,作为整个表达式的值
	Test2 t3 = 5;

	//3 直接调用构造函数  手动的调用构造函数
	Test2 t4 = Test2(1,2); //将产生一个匿名对象,的去和留 这里只调用一次构造函数
	//然后把匿名对象直接转成t4,不需要调用拷贝构造函数, 只是完成t4的初始化

	t1 = t4;  //t1对象已经存在,这里的意思是,把t4拷贝给t1,赋值操作,没有调用拷贝构造函数
	//对象的初始化和对象的赋值,是两个不同的概念。


这里需要注意的是: 第三种调用方法,手动的去选择调用哪一个构造函数,将产生一个匿名对象,

而对于Test t4 = Test2(1,2) 这样的对象初始化,是不需要调用拷贝构造函数的。

t1 = t4 ; //只是把t4浅拷贝(位拷贝)给t1 而已。

#include <iostream>
using namespace std;

class Test2
{
public:
	Test2()
	{
		m_a = 0;
		m_b= 0;
		cout << "无参的构造函数" << endl;
	}
	Test2(int a)
	{
		m_a = a;
		m_b = 0;
		cout << "a= " << a << endl;
	}
	Test2(int a, int b) //有参构造函数,调用它,有三种方法
	{
		m_a = a;
		m_b = b;
		cout << "有参的构造函数" << endl;
	}
	//拷贝构造函数(copy构造函数)
	Test2(const Test2 &obj)
	{
		cout << "我也是构造函数" << endl;
	}
private:
	int m_a;
	int m_b;
};

int main()
{
	//Test2 t1;//调用无参构造函数
	//括号法
	Test2 t1(2,3);
	// =号法
	Test2 t2 = (3,4); //C++对等号操作符 进行功能增强 ,逗号表达式最右边的值,作为整个表达式的值
	Test2 t3 = 5;

	//3 直接调用构造函数  手动的调用构造函数
	Test2 t4 = Test2(1,2); //将产生一个匿名对象,的去和留 这里只调用一次构造函数
	//然后把匿名对象直接转成t4,不需要调用拷贝构造函数  完成t4的初始化

	t1 = t4;  //t1对象已经存在,这里的意思是,把t4拷贝给t1,赋值操作,不需要调用拷贝构造函数
	//对象的初始化和对象的赋值,是两个不同的概念。

	system("pause");
	return 0;
}


5 拷贝构造函数调用时机


拷贝(copy)构造函数的四种调用场景。


用一个对象初始化另一个对象时,调用拷贝构造函数,有 等号(=)和括号法两种场景

#include <iostream>
using namespace std;


class Test4
{
public:
	Test4()
	{
		m_a = 0;
		m_b	= 0;
		cout << "无参的构造函数" << endl;
	}
	Test4(int a)
	{
		m_a = a;
		m_b = 0;
		cout << "a= " << a << endl;
	}
	Test4(int a, int b)  
	{
		m_a = a;
		m_b = b;
		cout << "有参的构造函数" << endl;
	}
	//拷贝构造函数(copy构造函数)
	Test4(const Test4 &obj)
	{
		m_b = obj.m_b + 100;
		m_a = obj.m_a + 100;
		cout << "我也是构造函数" << endl;
	}

public:
	void printT()
	{
		cout << "普通成员函数" << endl;
		cout << "m_a = " << m_a << endl;
		cout << "m_b = " << m_b << endl;
	}
private:
	int m_a;
	int m_b;
};


// 1 拷贝构造函数 用一个对象去初始化另外一个对象
int main()
{

	Test4 t1(1,2);
	Test4 t0(1,2);
	//赋值=操作,不会调用拷贝构造函数。
	t0 = t1; //用t1给t0赋值的操作  和 初始化是两个不同的概念,这里只是t1给t0的一个浅拷贝而已
	//第一种调用场景
	Test4 t2 = t1; //用T1来初始化t2
	//第二种调用场景
	Test4 t3(2,3);
	//括号法,也完成了用t3对象初始化t4对象,调用拷贝构造函数
	Test4 t4(t3);
 
	system("pause");
	return 0;
}

第三种场景: 若函数的形参为类对象,调用函数时,实参赋值给形参,系统自动调用拷贝构造函数。


#include <iostream>
using namespace std;

class Location
{
public:
	Location(int xx = 0, int yy =0)
	{
		X = xx; Y = yy;
		cout << "构造函数 对象 "  << endl;
	}

	Location(const Location &obj)//COPY 构造函数
	{
		X = obj.X;
		Y = obj.Y;
	}
	~Location()
	{
		cout << X <<", " << Y << "对象销毁" << endl;
		
	}

	int GetX()
	{
		return X;
	}
	int GetY()
	{
		return Y;
	}
private:
	int X;
	int Y;
};

//业务函数
void f(Location p)  //
{
	cout << p.GetX() << endl;
}

void playobj()
{
	Location a(1,2);
	Location b = a;
	cout << "b对象已经初始化完毕" << endl;
	f(b); //b实参去初始化形参p ,系统自动调用copy构造函数
}

int main()
{
	
	playobj();
	system("pause");
	return 0;
}

第四种调用场景:当函数的返回值是类对象时,系统自动调用拷贝构造函数。

这种情况稍微复杂点,涉及到匿名对象的创建和析构  


首先 返回类对象时,把类对象返回时,通过拷贝构造函数产生匿名对象。

然后再看,怎么接这个匿名对象,即:

如果用匿名对象初始化另一个同类型的对象,此时C++编译器把匿名对象转成有名的对象,不会调用拷贝构造函数


如果用匿名对象赋值给另一个同类型的对象,此时C++编译器把匿名对象浅拷贝给新对象后,接着析构匿名对象。


#include <iostream>
using namespace std;


class Location 
{ 
public:
	Location( int xx = 0 , int yy = 0 ) 
	{ 
		X = xx ;  Y = yy ;  cout << "Constructor Object.\n" ; 
	}

	//copy构造函数  完成对象的初始化
	Location(const Location & obj) //copy构造函数 
	{
		X = obj.X; Y = obj.Y;
	}
	~Location() 
	{ 
		cout << X << "," << Y << " Object destroyed." << endl ; 
	}
	int  GetX () 
<span style="white-space:pre">	</span>{ 
<span style="white-space:pre">	</span>return X ; }		
<span style="white-space:pre">	</span>int GetY () 
<span style="white-space:pre">	</span>{ 
<span style="white-space:pre">	</span>return Y ; }
private :   
int  X , Y ;
} ;

//g函数 返回类对象
//结论1 : 函数的返回值是类对象时, 返回的是一个新的匿名对象(所以会调用匿名对象类的copy构造函数)

//
//结论2: 有关 匿名对象的去和留
//如果用匿名对象  初始化 另外一个同类型的对象, 匿名对象 转成有名对象
//如果用匿名对象  赋值给 另外一个同类型的对象, 匿名对象 被析构

//
//你这么写代码,设计编译器的大牛们:
//我就给你返回一个新对象(没有名字 匿名对象)
Location g()
{
	Location A(1, 2);
	return A;//当返回类对象A时,用对象A,调用拷贝构造函数后创建匿名对象,接着函数g()结束后,析构对象A
}

//
void objplay2()
{
	g(); 
}

//
void objplay3()
{
	//用匿名对象初始化m 此时c++编译器 直接把匿名对转成m;(扶正) 从匿名转成有名字了m
	Location m = g(); 
	printf("匿名对象,被扶正,不会析构掉\n");
	cout<<m.GetX()<<endl;;
}

void objplay4()
{
	//用匿名对象 赋值给 m2后, 匿名对象被析构
	Location m2(1, 2);
	m2 = g();
	printf("因为用匿名对象=给m2, 匿名对象,被析构\n");
	cout<<m2.GetX()<<endl;;
}
void main()
{
	//objplay2();
	//objplay3();
	objplay4();
	cout<<"hello..."<<endl;
	system("pause");
	return ;
}


6 构造函数调用规则

当类中没有定义任何一个构造函数时,C++编译器会提供默认无参构造函数和默认拷贝构造函数

 当类中定义了拷贝构造函数时,C++编译器不会提供无参构造函数(即默认拷贝构造函数和默认构造函数不存在了)

 而默认拷贝构造函数,只是简单进行一个位拷贝(浅拷贝)而已。

 一句话:   只要你写了构造函数,那么你必须用。

因为C++编译器提供的默认拷贝构造函数只是一个浅拷贝,在某些情况下,如类的数据成员中友指针类型时,就会带来数据安全方面的一些隐患。因为我们需要自定义一个拷贝构造函数,实现深拷贝操作。




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