C++类和对象(中)

发布于:2022-07-26 ⋅ 阅读:(377) ⋅ 点赞:(0)

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空类

六个默认成员函数

构造函数 

构造函数的特性

构造函数的实例

析构函数

析构函数的特性

 拷贝构造函数

拷贝构造函数的特点

运算符重载

赋值运算符重载

前置++和后置++重载

日期类实现

const成员

取地址及const取地址操作符重载


空类

首先来讨论一下空类,空类里面真的什么都没有吗,如果是这样的话那么与C语言的结构体相差并不大,众所周知C++是在C语言的基础上进行优化,也可以是说把C语言的漏洞补上,所以空类并不是什么都没有,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。
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。

六个默认成员函数

不过这里主要讲四个,因为后面两个并不常见。

构造函数 

构造函数主要完成初始化工作,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。

构造函数的特性

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。

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
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。

构造函数的实例

class data
{
public:
	data(int year = 2022,int mouth = 7 ,int data = 24)
	{
		_year = year;
		_mouth = mouth;
		_data = data;
	}
private:
	int _year;
	int _mouth;
	int _data;
};

当然这里还有一个关于默认生成的构造函数的缺陷,就是默认生成的只会对自定义类型初始化,不会对内置类型初始化。

什么自定定义类型,什么是内置类型?

C++类型分类:

内置类型/基本类型:int/char/double/float/指针等等

自定义类型:struct/class

当然这也算是C++的一个缺陷,后来在C++11打了一个补丁

class data
{
public:
	data(int year = 2022,int mouth = 7 ,int data = 24)
	{
		_year = year;
		_mouth = mouth;
		_data = data;
	}
private:
	int _year = 1;//注意这里不是初始化,是给缺省值
	int _mouth = 1;//因为这里是声明,不是定义,只有定义时才可以初始化
	int _data = 1;
};

 默认构造函数的特点:不传参数就可以调用

1.我们不写,编译器自动生成的那个

2.我们自己写的,全缺省构造函数

3.我们自己写的,无参构造函数

总结:

1.一般的类都不会让编译器默认生成构造函数,都会自己写,显示写一个全缺省,非常好用。

2.特殊情况才会默认生成

析构函数

 析构函数:与构造函数功能相反,析构函数不是完成对对象本身的销毁,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,完成对象中资源的清理工作。

析构函数的特性

1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
2. 无参数无返回值类型。
3. 一个类只能有一个析构函数。若未显式定义,系统会自动生成默认的析构函数。注意:析构函数不能重载
4. 对象生命周期结束时,C++编译系统系统自动调用析构函数。
5. 关于编译器自动生成的析构函数,编译器生成的默认析构函数,对自定类型成员调用它的析构函数。
6. 如果类中没有申请资源时,析构函数可以不写,直接使用编译器生成的默认析构函数,比如Date类;有资源申请时,一定要写,否则会造成资源泄漏,比如Stack类。

class data
{
public:
	data(int year = 2022,int mouth = 7 ,int data = 24)
	{
		_year = year;
		_mouth = mouth;
		_data = data;
	}
	~data()
	{
		_year = 0;
		_mouth = 0;
		_data = 0;
	}
private:
	int _year = 1;//注意这里不是初始化,是给缺省值
	int _mouth = 1;//因为这里是声明,不是定义,只有定义时才可以初始化
	int _data = 1;
};

默认生成析构函数的特点 

跟构造函数类似:

1.内置类型不处理

2.自定义类型回去调用它的析构

有些类需要写析构,有些不用

不用的有两类,一种是默认生成的就够用,另一种是没有要析构的地方

需要的地方,如使用了动态开辟的地方

 拷贝构造函数

 拷贝构造函数: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

拷贝构造函数的特点

1. 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。
2. 拷贝构造函数的参数只有一个且必须是类类型对象的引用,使用传值方式编译器直接报错,因为会引发无穷递归调用
3. 若未显式定义,编译器会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,这种拷贝叫做浅拷贝,或者值拷贝
4. 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,还需要自己显式实现吗?当然像日期类这样的类是没必要的。
5. 拷贝构造函数典型调用场景:
使用已存在对象创建新对象
函数参数类型为类类型对象
函数返回值类型为类类型对象

class data
{
public:
	data(int year = 2022,int mouth = 7 ,int data = 24)
	{
		_year = year;
		_mouth = mouth;
		_data = data;
	}
	~data()
	{
		_year = 0;
		_mouth = 0;
		_data = 0;
	}
	data(const data& d)
	{
		_year = d._year;
		_mouth = d._mouth;
		_data = d._data;
	}
private:
	int _year = 1;//注意这里不是初始化,是给缺省值
	int _mouth = 1;//因为这里是声明,不是定义,只有定义时才可以初始化
	int _data = 1;
};

当然日期类是不需要拷贝构造的,这是为什么呢?

因为拷贝构造无论是内置类型还是自定义类型都会处理,所以在大部分情况系统默认生成的就够用,但是有的地方我们就要自己实现,因为在编译器生成的默认拷贝构造函数中,内置类型是按照字节方式直接拷贝的,而自定义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的,如果包含了指针的话,它会使两个指针指向同一个空间,这样其中一个对象改变另一个对象也会跟着改变,这样几乎失去了拷贝的意义,所以有时我们需要自己实现

 在这里解释一下第二条特性:拷贝构造函数的参数只有一个且必须是类类型对象的引用,使用传值方式编译器直接报错,因为会引发无穷递归调用

这里是因为,你需要传参,你需要把一个类的东西拷贝给形参,这就又会调用拷贝构造,形参的形参又会调用拷贝构造,如此反复,所以这里要用引用传参。

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参数
用于内置类型的运算符,其含义不能改变,例如:内置的整型+,不 能改变其含义
作为类成员函数重载时,其形参看起来比操作数数目少1,因为成员函数的第一个参数为隐藏的this
.* :: sizeof ?: . 注意以上5个运算符不能重载。

class data
{
public:
	data(int year = 2022,int mouth = 7 ,int data = 24)
	{
		_year = year;
		_mouth = mouth;
		_data = data;
	}
	~data()
	{
		_year = 0;
		_mouth = 0;
		_data = 0;
	}
	data(const data& d)
	{
		_year = d._year;
		_mouth = d._mouth;
		_data = d._data;
	}
	bool operator==(const Date& d2)
    {
        return _year == d2._year;
        && _month == d2._month
        && _day == d2._day;
    }
private:
	int _year = 1;//注意这里不是初始化,是给缺省值
	int _mouth = 1;//因为这里是声明,不是定义,只有定义时才可以初始化
	int _data = 1;
};

 这里是为讲四个中最后一个默认成员函数做铺垫。

赋值运算符重载

 1. 赋值运算符重载格式
参数类型:const T&,传递引用可以提高传参效率
返回值类型:T&,返回引用可以提高返回的效率,有返回值目的是为了支持连续赋值
检测是否自己给自己赋值
返回*this :要复合连续赋值的含义

class date
{
public:
	date& operator=(const date& d)
	{
		if (this != &d)
		{
			_year = d._year;
			_month = d._month;
			_day = d._day;
		}
	}
private:
	int _year = 1;
	int _month = 1;
	int _day = 1;
};

2. 赋值运算符只能重载成类的成员函数不能重载成全局函数
原因:赋值运算符如果不显式实现,编译器会生成一个默认的。此时用户再在类外自己实现一个全局的赋值运算符重载,就和编译器在类中生成的默认赋值运算符重载冲突了,故赋值运算符重载只能是类的成员函数。
3. 用户没有显式实现时,编译器会生成一个默认赋值运算符重载,以值的方式逐字节拷贝。注意:内置类型成员变量是直接赋值的,而自定义类型成员变量需要调用对应类的赋值运算符重载完成赋值。

前置++和后置++重载

后置++:
前置++和后置++都是一元运算符,为了让前置++与后置++形成能正确重载
C++规定:后置++重载时多增加一个int类型的参数,但调用函数时该参数不用传递,编译器自动传递
注意:后置++是先使用后+1,因此需要返回+1之前的旧值,故需在实现时需要先将this保存一份,然后给this+1,而创建temp是临时对象,因此只能以值的方式返回,不能返回引用

日期类实现

这个内容放在下一篇,因为如果一起的话就太多了,包括前置++和后置++重载的具体实现都会在下一片演示。

const成员

将const修饰的“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
 

class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print() const
{
cout << "Print()const" << endl;
cout << "year:" << _year << endl;
cout << "month:" << _month << endl;
cout << "day:" << _day << endl << endl;
}
private:
int _year; // 年
int _month; // 月
int _day; // 日
};

取地址及const取地址操作符重载

class Date
{
public :
    Date* operator&()
    {
        return this ;
    }
    const Date* operator&()const
    {
        return this ;
    }
private :
    int _year ; // 年
    int _month ; // 月
    int _day ; // 日
}

 这两个运算符一般不需要重载,使用编译器生成的默认取地址的重载即可,只有特殊情况,才需要重载,比如想让别人获取到指定的内容!


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