前期知识准备
1 构造函数
(1)默认构造函数:没有参数传入,也没有在类里面声明
(2)手动定义默认构造函数:没有参数传入,但是在类里面进行了声明
可以在类外实现或者类内实现
以下案例是类外实现了手动定义的默认构造函数
构造函数的调用:不需要手动调用,定义类对象的时候就实现了自动调用
int main()
{
Human zhangshan; 定义对象,此处会自动调用构造函数
......
}
(2)自定义重载构造函数,名字相同,内容不同
(3)拷贝构造函数
拷贝构造函数的两种调用方式
拷贝构造函数的定义,关键字const以及引用符号&,引用符号&后面可接变量,也可以不接
拷贝被造函数的类外定义
(a) !!!!如果不定义拷贝函数而使用了拷贝功能,c++会自动生成一个拷贝函数,实现的是浅拷贝
直接将数据拷贝过去,如果只是普通的数据类型是没有关系的,但是如果是指针,就会出现问题,以下列案例为例:
假设一开始定义了3个类,将如花拷贝给张山的girlfriend变量,也就是girlfriend指向如花
没有定义拷贝函数的情况下,实现的拷贝,浅拷贝,也就是不同类对象指向同一块内存地址,前面完成拷贝之后,再修改h1的值,还是导致h2,h3的值都被修改,这将导致错误。正确的逻辑是,拷贝之后,h1,h2,h3之间的值不再相互干扰除非再次执行赋值函数
#include <iostream>
#include<string.h>
#include<graphics.h>
using namespace std;
#define ADDR_LEN 64 //宏
class Human {
public:
Human();
Human(int salary);
void description();
void setAddr(char *addr);
private:
int age = 18;
int salary;
char *addr;
};
void Human::description()
{
cout << "addr = " << addr << endl;
}
Human::Human(int salary)
{
salary = 20000;
this->addr = new char[ADDR_LEN]; //指针需要进行初始化分配空间
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, "china");
}
Human::Human()
{
salary = 20000;
this->addr = new char[ADDR_LEN]; //指针需要进行初始化分配空间
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, "china");
}
void Human::setAddr(char* addr)
{
if (!addr)
{
return;
}
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, addr);
}
int main(void)
{
Human h1;
Human h2 = h1;
Human h3(h1);
h1.description();
h2.description();
h3.description();
cout << "修改h1地址之后" << endl;
char addrrr[ADDR_LEN] = "Ammerica";
h1.setAddr(addrrr);
h1.description();
h2.description();
h3.description();
system("pause");
return 0;
}
定义拷贝函数的情况下,给指针变量单独开辟新的空间,使得新的对象和旧的对象在调用该指针成员函数的时候,不再指向同一块内存
#include <iostream>
#include<string.h>
#include<graphics.h>
using namespace std;
#define ADDR_LEN 64 //宏
class Human {
public:
Human();
Human(int salary);
void description();
void setAddr(char *addr);
/////////////////////////////////////////////
Human(const Human &other); //自定义拷贝函数,深拷贝
/////////////////////////////////////////////
private:
int age = 18;
int salary;
char *addr;
};
/////////////////////////////////////////////
Human::Human(const Human& other)
{
age = other.age;
salary = other.salary;
//addr是指针,要为其分配一个独立的内存,来存放新的对象的addr,使得新的对象和旧的对象在调用该指针成员函数的时候,不再指向同一块内存
this->addr = new char[ADDR_LEN];
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, other.addr);
}
/////////////////////////////////////////////
void Human::description()
{
cout << "addr = " << addr << endl;
}
Human::Human(int salary)
{
salary = 20000;
this->addr = new char[ADDR_LEN]; //指针需要进行初始化分配空间
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, "china");
}
Human::Human()
{
salary = 20000;
this->addr = new char[ADDR_LEN]; //指针需要进行初始化分配空间
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, "china");
}
void Human::setAddr(char* addr)
{
if (!addr)
{
return;
}
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, addr);
}
int main(void)
{
Human h1;
Human h2 = h1;
Human h3(h1);
h1.description();
h2.description();
h3.description();
cout << "修改h1地址之后" << endl;
char addrrr[ADDR_LEN] = "Ammerica";
h1.setAddr(addrrr);
h1.description();
h2.description();
h3.description();
system("pause");
return 0;
}
(b) 什么时候拷贝构造函数会被调用
情形1:函数调用时,函数的实参是对象,形参不是引用类型,会调用拷贝构造函数导致额外的开销,这种情况推荐是使用引用,将不会调用拷贝构造函数,不会创新新的空间导致额外的开销
如果函数声明改成了 void showMsg(Human &man)则不对调用自定义构造函数,而是调用自动生成的构造函数
使用引用相当于传递了指针,可以在这个函数里面修改外面的参数。这样很危险,比如,下列函数的本意是打印信息,而不是修改成员函数,这样将导致打印的成员函数的值出现错误
void showMsg(Human &man)
{
cout < man.getName() << endl;
man.setAddr("Janpa“);
}
添加const修饰,使得在函数内不能修改成员函数
也就是void showMsg(const Human &man)
由于const修饰了man。man.getName()将会报错,因为man.getName()不是const类型的函数
所以 在定义的时候需要将string getName(); 改成string getName() const; 则表示不能在函数里面修改成员变量
#include <iostream>
#include<string.h>
#include<graphics.h>
using namespace std;
#define ADDR_LEN 64 //宏
class Human {
public:
Human();
Human(int salary);
void description();
void setAddr(char *addr);
Human(const Human &other); //自定义拷贝函数,深拷贝
private:
int age = 18;
int salary;
char *addr;
};
Human::Human(const Human& other)
{
age = other.age;
salary = other.salary;
//addr是指针,要为其分配一个独立的内存,来存放新的对象的addr,使得新的对象和旧的对象在调用该指针成员函数的时候,不再指向同一块内存
this->addr = new char[ADDR_LEN];
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, other.addr);
cout << "调用了拷贝构造函数" << endl;
}
void Human::description()
{
cout << "addr = " << addr << endl;
cout << "salary = " << salary << ",age = " << age << endl;
}
Human::Human(int salary)
{
salary = 20000;
this->addr = new char[ADDR_LEN]; //指针需要进行初始化分配空间
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, "china");
}
Human::Human()
{
salary = 20000;
this->addr = new char[ADDR_LEN]; //指针需要进行初始化分配空间
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, "china");
}
void Human::setAddr(char* addr)
{
if (!addr)
{
return;
}
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, addr);
}
void showMsg(Human man)
{
cout << "showMsg : " << endl;
man.description();
}
int main(void)
{
Human h1;
//Human h2 = h1;
showMsg(h1);
//Human h3(h1);
//h1.description();
//h2.description();
//h3.description();
//cout << "修改h1地址之后" << endl;
char addrrr[ADDR_LEN] = "Ammerica";
h1.setAddr(addrrr);
//h1.description();
//h2.description();
//h3.description();
system("pause");
return 0;
}
情形2:函数的返回值是类的情况,且这个类不是引用会调用构造函数才能构造一个对象。如果返回值是类引用,则是指针,直接使用原始数据,而不是先开辟空间来存放数据之后再使用,这样就不需要构建一个对象
下面这种情况是返回值是类的情况,会调用自定义的构造函数
Human getBetterMan(Human& man1, Human& man2)
{
if (man1.getSalary() > man2.getSalary())
{
return man1;
}
else
{
return man2;
}
}
int main(void)
{
Human h1(35000);
Human h2(25000);
getBetterMan(h1, h2); //这里这么写,会返回一个临时对象,但是没有东西接收,有一个对象需要调用构造函数才能构造一个对象,此处调用的是拷贝构造函数
system("pause");
return 0;
}
下面这种情况是返回值是类引用,不会调用自定义的构造函数
const Human& getBetterMan(const Human& man1, const Human& man2)
{
if (man1.getSalary() > man2.getSalary())
{
return man1;
}
else
{
return man2;
}
}
- const常见错误
情形3:初始化成员列表
2 析构函数
主要是动态指针内存的清理。
析构函数不能带参数。只有一种形式
class Human {
public:
Human();
Human(int salary);
void description() const;
void setAddr(char* addr);
void showMsg(const Human& man);
int getSalary() const;
Human(const Human& other); //自定义拷贝函数,深拷贝
//析构函数
~Human(); //析构函数不能带参数
private:
int age = 18;
int salary;
char* addr;
};
Human::~Human()
{
cout << "调用析构函数 : " << this << endl;
delete addr;
}
3 静态成员
3.1 静态成员
统计总共创建了多少个类对象,什么时候使用静态成员,当需要使用的数据是涉及到所有对象的时候,所有对象都要使用的时候,就需要定义静态成员函数
方法1:定义全局变量
#pragma once
#include<string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
#define ADDR_LEN 64 //宏
extern int HumanCount; // 全局变量别人都可以修改,可能重名且不安全,开发的时候全局变量越少越好
class Human {
public:
Human();
Human(int salary);
void description() const;
void setAddr(char* addr);
void showMsg(const Human& man);
int getSalary() const;
Human(const Human& other); //自定义拷贝函数,深拷贝
//析构函数
~Human(); //析构函数不能带参数
private:
int age = 18;
int salary;
char* addr;
//int HumanCount; //直接在这里使用这样是不行的,每个对象有自己的HumanCount,没办法做对象的计数
static int HumanCount; //静态成员变量的内存和类本身并不是一块内存
};
#pragma once
#include<string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
#define ADDR_LEN 64 //宏
extern int HumanCount; // 全局变量别人都可以修改,可能重名且不安全,开发的时候全局变量越少越好
class Human {
public:
Human();
Human(int salary);
void description() const;
void setAddr(char* addr);
void showMsg(const Human& man);
int getSalary() const;
Human(const Human& other); //自定义拷贝函数,深拷贝
//析构函数
~Human(); //析构函数不能带参数
private:
int age = 18;
int salary;
char* addr;
//int HumanCount; //直接在这里使用这样是不行的,每个对象有自己的HumanCount,没办法做对象的计数
static int HumanCount; //静态成员变量的内存和类本身并不是一块内存
};
#include<string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
#define ADDR_LEN 64 //宏
#include "Human.h"
int HumanCount = 0;
Human::~Human()
{
cout << "调用析构函数 : " << this << endl;
delete addr;
}
int Human::getSalary() const
{
return salary;
}
Human::Human(const Human& other)
{
age = other.age;
salary = other.salary;
//addr是指针,要为其分配一个独立的内存,来存放新的对象的addr,使得新的对象和旧的对象在调用该指针成员函数的时候,不再指向同一块内存
this->addr = new char[ADDR_LEN];
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, other.addr);
cout << "调用了自定义拷贝构造函数" << endl;
}
void Human::description() const
{
cout << "addr = " << addr << endl;
cout << "salary = " << salary << ",age = " << age << endl;
}
Human::Human()
{
salary = 20000;
this->addr = new char[ADDR_LEN]; //指针需要进行初始化分配空间
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, "china");
HumanCount++;
}
Human::Human(int salary)
{
this->salary = salary;
HumanCount++;
}
void Human::setAddr(char* addr)
{
if (!addr)
{
return;
}
strcpy_s(this->addr, ADDR_LEN, addr);
}
方法2:定义静态成员函数
静态成员变量的内存和类本身并不是一块内存
在类里面定义静态成员
静态成员的初始化,然后就像使用全局变量一样使用他就可以
如果使用const标识的静态成员函数
静态成员函数在定义的时候就可以直接初始化,但是非const的静态成员函数定义的时候不能初始化
const static int humanCount = 0;
或者去.cpp咯i面
const int Human::humanCount = 0;
#pragma once
#include<string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
#define ADDR_LEN 64 //宏
class Human {
public:
Human();
Human(int salary);
void description() const;
void setAddr(char* addr);
void showMsg(const Human& man);
int getSalary() const;
Human(const Human& other); //自定义拷贝函数,深拷贝
//析构函数
~Human(); //析构函数不能带参数
int getHumanCount();
private:
int age = 18;
int salary;
char* addr;
//int HumanCount; //直接在这里使用这样是不行的,每个对象有自己的HumanCount,没办法做对象的计数
static int HumanCount; //静态成员变量的内存和类本身并不是一块内存
};
#include<string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
#define ADDR_LEN 64 //宏
#include "Human.h"
//对类的静态成员初始化
int Human::HumanCount = 0;
。。。。
int Human::getHumanCount()
{
return HumanCount;
}
void showMsg(const Human &man)
{
cout << "showMsg : " << endl;
man.description();
}
void test()
{
Human h1;
{
Human h2;// h2先死,然后h1死
}
cout << "test() end." << endl;
}
int main(void)
{
Human f1, f2, f3, f4;
Human F4[4] = {
f1, f2, f3, f4};
test();
cout << "总人数 : " << f1.getHumanCount() << endl;
system("pause");
return 0;
}
4 静态成员函数
使用常规的成员函数调用静态成员变量存在一个问题,见void showMsg()函数
void showMsg()
{
//这里为了调用getHumanCount来调用静态成员变量,而定义了一个新的对象,导致最后的计数是3,但是实际在test里面只实际创建了两个对象,整个函数里创建这个对象是对于的
Human tem1;
cout << "总人数 : " << tem1.getHumanCount() << endl;
}
void test()
{
Human h1;
Human h2;
}
int main(void)
{
test();
showMsg();
system("pause");
return 0;
}
#####################################
定义静态成员函数
#pragma once
#include<string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
#define ADDR_LEN 64 //宏
class Human {
public:
static int getHumanCount();
private:
//int HumanCount; //直接在这里使用这样是不行的,每个对象有自己的HumanCount,没办法做对象的计数
static int HumanCount; //静态成员变量的内存和类本身并不是一块内存
};
//对类的静态成员初始化
int Human::HumanCount = 0;
int Human::getHumanCount()
{
return HumanCount;
}
void showMsg()
{
//static定义的变量或者函数,不属于某一个具体的对象,而是类的东西,可以直接通过类访问
cout << "总人数 : " << Human::getHumanCount() << endl;
}
void test()
{
Human h1;
Human h2;
//对象也可以直接访问静态成员函数
cout << "总人数 : " << h1.getHumanCount() << endl;
}
int main(void)
{
test();
showMsg();
system("pause");
return 0;
}
静态成员函数如果直接访问类的成员变量,那就不知道访问的是哪一个具体对象的成员变量,是不行的
- 静态的成员函数,不能调用非静态的成员函数(static定义的一般是类的东西,共用的东西,而用户可以创建很多类对象,每个类对象可以定义自己的变量,所以用公共的东西去访问个人的东西是不合理的)
- 静态成员函数不能访问非静态成员函数(static定义的一般是类的东西,共用的东西,而用户可以创建很多类对象,每个类对象可以定义自己的变量,所以用公共的东西去访问个人的东西是不合理的)
5 组合和聚合
组合和聚合最大的区别在于,
前者是类之间是高度关联的,同生同灭,一起创建,一起销毁
后者类之间互不关联
5.1 组合,一个类里面调用另一个类,非指针的形式
学习要点
- 一个类在另一个类里面的定义方式
- 一个类里面对另一个类的初始化方式
主函数
#include<string>
#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include "Computer.h"
using namespace std;
void test()
{
Computer myComputer("intel","i9",1000,8);
}
int main()
{
test();return 0;
}
Computer.h, 一个类在另一个类里面的定义方式
#pragma once
#include<string>
#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include "Cpu.h"
using namespace std;
//class Cpu;
class Computer
{
public:
Computer(const char* cpuBrand, const char* cpuVersion, int hardDisk, int memory);
~Computer();
private:
//声明方式1
Cpu cpu; //如果声明用#include "Cpu.h",这里定义了一个对象,那就会需要自动调用它的构造函数,因此必须要包含头文件
//声明方式2,下面是定义了一个指针,还没有创建对象,指针可以指向任何东西,所以不需要包含头文件
//Cpu *cpu; //要用class Cpu声明;
int hardDisk; //硬盘,单位 G
int memory; // 内存
};
Computer.cpp, 一个类里面对另一个类的初始化方式
#include "Computer.h"
Computer::Computer(const char* cpuBrand, const char* cpuVersion,
int hardDisk, int memory):cpu(cpuBrand, cpuVersion) //对成员函数对象初始化的方式1
{
//this->cpu = Cpu(cpuBrand, cpuVersion); 对成员函数对象初始化的方式2
this->hardDisk = hardDisk;
this->memory = memory;
}
Computer::~Computer()
{
}
Cpu.h
#pragma once
using namespace std;
#include<string>
class Cpu
{
public:
Cpu(const char *brand= "intel", const char* version = "i5");
~Cpu();
private:
string brand; //品牌
string version; //型号
};
Cpu.cpp
#include "Cpu.h"
using namespace std;
#include<string>
#include<iostream>
Cpu::Cpu(const char* brand, const char* version)
{
this->brand = brand;
this->version = version;
//打印当前函数名
cout << __FUNCTION__ << endl;
}
Cpu::~Cpu()
{
cout << __FUNCTION__ << endl;
}
5.1.2 组合,一个类里面调用另一个类,指针的形式
Computer.h
#pragma once
#include<string>
#include<stdio.h>
#include<iostream>
using namespace std;
class Cpu;
class Computer
{
public:
Computer(const char* cpuBrand, const char* cpuVersion, int hardDisk, int memory);
~Computer();
private:
//声明方式1
//Cpu cpu; //如果声明用#include "Cpu.h",这里定义了一个对象,那就会需要自动调用它的构造函数,因此必须要包含头文件
//声明方式2,下面是定义了一个指针,还没有创建对象,指针可以指向任何东西,所以不需要包含头文件
Cpu *cpu; //要用class Cpu声明;
int hardDisk; //硬盘,单位 G
int memory; // 内存
};
Computer.cpp
#include "Computer.h"
Computer::Computer(const char* cpuBrand, const char* cpuVersion,
int hardDisk, int memory)
{
this->cpu = new Cpu(cpuBrand, cpuVersion); //对成员函数对象初始化的方式2
this->hardDisk = hardDisk;
this->memory = memory;
}
Computer::~Computer()
{
delete cpu;
}
5.2 聚合
下面案例对VoiceBox* box;的调用就是所谓聚合关系,Computer的销毁不会引起VoiceBox的销毁
class Computer
{
public:
Computer(const char* cpuBrand, const char* cpuVersion, int hardDisk, int memory);
~Computer();
void addVoiceBox(VoiceBox* box);
private:
//声明方式1
//Cpu cpu; //如果声明用#include "Cpu.h",这里定义了一个对象,那就会需要自动调用它的构造函数,因此必须要包含头文件
//声明方式2,下面是定义了一个指针,还没有创建对象,指针可以指向任何东西,所以不需要包含头文件
Cpu *cpu; //要用class Cpu声明;
VoiceBox* box;
int hardDisk; //硬盘,单位 G
int memory;