C++之类与对象(2)

发布于:2024-04-26 ⋅ 阅读:(22) ⋅ 点赞:(0)

目录

一、类的六个默认成员函数简介

 二、构造函数

2.1 概念

2.2 特性

三、析构函数

3.1 概念

3.2 特性

四、拷贝构造函数

4.1 概念

4.2 特性

五、运算符重载

5.1 运算符重载

5.2 赋值运算符重载

5.3 前置++和后置++的重载

六、const成员

七、取地址及const取地址操作符重载


一、类的六个默认成员函数简介

       如果一个类中什么成员都没有,简称为空类。空类中真的什么都没有吗?并不是,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。

 二、构造函数

2.1 概念

       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,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。

2.2 特性

       构造函数是特殊的成员函数,需要注意的是,构造函数虽然名称叫构造,但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。其特性如下:

  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。(及有参构造和无参构造)
    class A{
    private:
    int a;
    int b;
    public:
    A()//无参构造
    {
    a=0;
    b=0;
    }
    A(int x,int y)//有参构造
    {
    a=x;
    b=y;
    }
    };
  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。

  6. 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。

三、析构函数

3.1 概念

       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。

3.2 特性

析构函数是特殊的成员函数,其特性如下:

  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. 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。

四、拷贝构造函数

4.1 概念

       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。

4.2 特性

拷贝构造函数也是特殊的成员函数,其特征如下:

  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。注意: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。

  4. 类中如果没有涉及资源申请时,拷贝构造函数是否写都可以;一旦涉及到资源申请时,则拷贝构造函数是一定要写的,否则就是浅拷贝。

  5. 拷贝构造函数典型调用场景:
    (1)使用已存在对象创建新对象
    (2)函数参数类型为类类型对象
    (3)函数返回值类型为类类型对象
    注意:为了提高程序效率,一般对象传参时,尽量使用引用类型,返回时根据实际场景,能用引用尽量使用引用。
     

五、运算符重载

5.1 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:

  1. 不能通过连接其他符号来创建新的操作符:比如operator@。
  2. 重载操作符必须有一个类类型参数。
  3. 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。
  4. 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。
  5. .*   ::   sizeof   ?:   .(点)   注意以上5个运算符不能重载。

5.2 赋值运算符重载

1. 赋值运算符重载的格式:

  1. 参数类型:const T&,传递引用可以提高传参效率。
  2. 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。
  3. 检测是否自己给自己赋值。
  4. 返回*this :要复合连续赋值的含义。

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

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。

4.同拷贝构造一样,如果类中未涉及到资源管理,赋值运算符是否实现都可以;一旦涉及到资源管理则必须要实现。

5.3 前置++和后置++的重载

前置++的实现(举个例子):

class A{
private:
int a;
public:
A(int x=1)
{
a=x;
}
A& operator++(){
this.a++;
return *this;
}
}

注意:this指向的对象函数结束后不会销毁,故以引用方式返回提高效率。

后置++:

class A{
private:
int a;
public:
A(int x=1)
{
a=x;
}
A operator++(int){
A tmp(*this);
return tmp;
}
}

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temp是临时对象,因此只能以值的方式返回,不能返回引用。

六、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。
       注意:

  1. const对象不可以调用非const成员函数,因为非const成员函数可能会修改对象的状态,而const对象是不可修改的。
  2. 非const对象可以调用const成员函数,因为const成员函数不会修改对象的状态,所以调用是安全的。
  3. const成员函数内不可以调用其它的非const成员函数,因为会导致权限的放大(权限只能缩小不能放大)。
  4. 非const成员函数内可以调用其它的const成员函数,因为在const成员函数中,对象的状态不会被改变,所以是安全的。
    //const this指针的格式
    void Print() const
    {
       cout<<"this.a"<<endl;
    }

 

七、取地址及const取地址操作符重载

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。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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