一. 类的6个默认成员函数
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。
class Date {};
🚩下面一一介绍的成员函数里会有比较复杂的地方,不过只要跨过了这座山,他们才会聆听你的故事,加油少年
二. 构造函数
🌈构造函数概念
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(注意开空间是编译器编译时候处理的)
⚡构造函数其意义:对象定义出来就自动调用,保证对象一定是被初始化的了,且在对象整个生命周期内只调用一次
🌈构造函数特征
其特征如下:
函数名与类名相同
无返回值 —— 不用写void
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
下面先来看一个例子:
class Date { public: //1.无参构造函数 Date() { _year = 0; _month = 1; _day = 1; } //2.带参构造函数 - 初始化成指定值 Date(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { //对象实例化时,自动调用 Date d1;//调用无参构造函数 Date d2(2022, 1, 17); return 0; }
回顾之前我们学过了缺省参数——可以合并成一个函数,实现两个功能
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)// 全缺省 { _year = year; _month = month; _day = day; }
注:无参构造函数 Date();和全缺省函数Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1);构成函数重载,在语法上可以同时存在,但是在无参调用的时候,会出现歧义报错(两个函数都合适,去哪个呢?)
🔥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)
不实现构造函数的情况下,编译器会生成默认的构造函数
d对象调用了编译器生成的默认构造函数,但是d对象_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用??
C++把类型分成了两类 ——
内置函数: 语言提供的类型int/char/double/指针等
自定义类型: struct / class等类类型
⚡ 我们啥也不写编译器会默认生成构造函数 ——
对内置类型成员不做处理(不方便)
对于自定义类型的成员变量,会去调用它的默认构造函数(即不用传参就可以调)初始化
ps:如果没有默认构造函数,编译器就会报错❌
接下来我们来验证一下:对于自定义类型,是否会调用它的默认构造函数
class A { public: A() { cout << "Scort" << endl; } private: int _a; }; class Date { public: private: int _year; int _month; int _day; A _a; }; int main() { //对象实例化的时候,自动调用 Date d1; return 0; }
可以看见,确实是调用了A_aa的默认构造函数,并打印出来
C++11 中针对内置类型成员不初始化的缺陷,又打了补丁,即:内置类型成员变量在类中声明时可以给默认值
class Date { private: int _year =1;//注意这里不是初始化,是给缺省值 因为这里是声明 int _month =1; int _day =1; A _a; };
⚡ 任何一个类的默认构造函数(不用参数就可以调用),有三个 —— 无参构造函数、全缺省构造函数、我们没写编译器自动生成的构造函数。并且默认构造函数只能有一个(语法上他们可以同时存在,但是如果有对象定义去调用就会报错)
我们不写,编译器自动生成的那个
我们自己写,全缺省构造函数
我们自己写,无参构造函数
特点:不传参数就可以调用
因为构造函数就三种,这里是我们自己写的构造函数,还主动带了一个参数,既不符合无参、全缺省,更加不符合编译器自动生成的那构造函数,所以这就没有默认构造函数可调了,就报错咯。
三. 析构函数
🌍析构函数概念
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(相当于打扫卫生的)
🌍析构函数特征
析构函数是特殊的成员函数
🍉特征如下:
析构函数名是在类名前加上字符 ~。
无参数无返回值类型。
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
对象生命周期结束时,C++编译系统系统自动调用析构函数
class Date { public: Date(int year = 2002, int month = 2, int day = 19) { _year = year; _month = month; _day = day; } ~Date() { //int _year....栈上开辟的空间,出栈了自然销毁了,不需要析构 cout << "~Date()" << endl; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1; return 0; }
我们调试发现:Date()日期类也没有资源需要清理,不是所有的类都要析构函数,在这里不实现析构都可以
那么谁的析构函数是有价值的呢? —— 栈
typedef int DataType; class Stack { public: //构造函数 Stack(int capacity = 4) { cout << "Stack(int capacity = 4)" << endl; _array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity); if (NULL == _array) { perror("malloc申请空间失败!!!"); return; } _size = 0; _capacity = capacity; } void Push(DataType data) { // CheckCapacity(); _array[_size] = data; _size++; } //析构函数 ~Stack() { free(_array);//下面三步做不做都可以 _capacity = _size = 0;//生命周期到了,都还给系统了,_array为野指针,自然不能访问size等 _array = nullptr; } private: DataType* _array; int _capacity; int _size; }; int main() { Stack st1; return 0; }
这样就保证了,栈定义出来,就一定被初始化了;出作用域,在堆上申请的空间一定被回收了。就此代替了Init和Destroy
⚡如果我们不写,编译器自动生成的析构函数,会做一些什么呢?
对内置类型的成员变量不做处理
❌因为指针不一定是malloc出来的,可能是new、fopen出来的,不能直接free
对于自定义类型的成员变量会回去调它的析构函数
typedef int DataType; class Stack { public: Stack(int capacity = 4) { cout << "Stack(int capacity = 4)" << endl; _array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity); if (NULL == _array) { perror("malloc申请空间失败!!!"); return; } _size = 0; _capacity = capacity; } void Push(DataType data) { // CheckCapacity(); _array[_size] = data; _size++; } ~Stack() { cout << "~Stack()->" << _array << endl;//为了看到是否真正调用了析构 free(_array); _capacity = _size = 0; _array = nullptr; } private: DataType* _array; int _capacity; int _size; }; class MyQueue { // 我们不需要写,构造函数和析构函数 // 默认生成的很有用 // 对于自定义类型,会自动调用它的默认构造函数和析构函数 private: int _size = 0; Stack _st1; Stack _st2; }; int main() { Stack st; MyQueue q; return 0; }
发现果然正确!MyQueue 中的Stack自动调用默认的析构
四. 小总结
看完可能觉得有点晕,在这里总结一下吧
🌊构造函数
🌊析构函数
五. 拷贝构造函数
那在创建对象时,可否创建一个与已存在对象一某一样的新对象呢?
🎉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
🎉特征
拷贝构造函数也是特殊的成员函数
🍅特征如下:
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是类类型的引用Date(const Date& d),使用传值方式会引发无穷递归调用
class Date { public: //拷贝构造 Date(const Date& d) { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; } //构造函数 Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1(2002, 3, 7); Date d2(d1); //好比 Date d3 = d1; return 0; }
这里const Date&常引用,最明显的原因是防止误写,导致d1被修改,但是我们不希望修改,使用加const
假如我们使用传值传参 ——
这里会有疑问,为什么传值传参是拷贝构造?
传值传参,就是把实参的值拷贝赋给形参,用同类型的来初始化你,其实就是一个拷贝构造
但是引用传参,d就是d1的一个别名,不会进入死循环
ps:指针也能实现,不过用起来很别扭,我们就不讲了
🧐若未显式定义,编译器会自动生成默认的拷贝构造函数。
对内置类型,会完成字节序拷贝(浅拷贝)
对自定义类型成员,会去调用它的拷贝构造
我们接下来验证一下:
编译器生成的默认构造函数,对于内置类型成员,确实完成了字节序的拷贝。也就是说像日期类这样的我们完全可以不写,默认生成的够用
那么我们看看栈? 继续不写拷贝构造,让编译器自动生成
class Stack { public: //构造函数 Stack(int capacity = 4) { _array = (int*)malloc(sizeof(int)* capacity); if (_array == nullptr) { cout << "malloc failed" << endl; exit(-1); } _top = 0; _capacity = capacity; } //析构函数 ~Stack() { free(_array); _array = nullptr; _top = _capacity = 0; } private: int* _array; int _top; int _capacity; }; int main() { Stack st1(10); Stack st2(st1); }
发现崩溃了❌
这是因为——