二、类和对象
11. 析构函数(补)
析构函数并不是销毁对象,对象的销毁是由编译器完成的,析构函数的作用是清理,清理对象在堆上占用的空间。
析构函数的顺序:
#include<iostream> using namespace std; class A { public: A(char a) { _a = a; cout << "构造函数->" << _a << endl; } ~A() { cout << "析构函数->" << _a << endl; } private: char _a; }; A e('e'); void func() { A c('c'); static A d('d'); } static A f('f'); int main() { A a('a'); A b('b'); func(); return 0; }
结果:
看生命周期,生命周期先结束的先析构,生命周期同时结束的,先构造的后析构。注意,局部的静态对象虽然声明周期属于全局,但是相比于正宗的全局对象,局部的静态对象先析构。
12. 拷贝构造函数
拷贝构造简单说就是,构造一个对象,但是这个对象的值是拷贝另一个已存在的对象的。所以拷贝构造函数的参数就是一个对象。
#include<iostream> using namespace std; class Date { public: // 构造函数 Date(int year = 1111, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; } // 析构函数 ~Date() { // 空 } // 拷贝构造函数 Date(const Date d) { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; } void Print() { cout << _year << "->" << _month << "->" << _day << endl; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1(2222, 2, 2); Date d2(d1); d1.Print(); d2.Print(); return 0; }
就像这样,但是上面写法是不对的,会报错。
这是为什么呢?因为在C++当中,如果将一个自定义类型(结构体或者类)去传值传参时,由于形参是实参的临时拷贝,所以相当于形参要拷贝一份实参,拷贝拷贝,形参就是调用拷贝构造函数了。拷贝构造函数也是函数,如果形参也是传值传参时,拷贝构造函数就要去调用一个新的拷贝构造函数,无穷递归矣。所以拷贝构造函数的参数不能是传值传参,要使用引用传参。
使用了引用传参,注意要加上const哦,保护被拷贝的那个对象。
拷贝构造函数也是默认成员函数,我们不显式定义,编译器会自动生成。不过,它与构造函数和析构函数不一样,它对内置类型进行浅拷贝(也叫值拷贝,就是按字节一个一个拷贝),对自定义类型调用自定义类型的拷贝构造函数。咦?自定义类型最终也是属于内置类型,所以说,拷贝构造函数是不是不用写,编译器自动生成就很完美了呢?
当然不是,这涉及到了浅拷贝和深拷贝的问题了。让我们看下面一段程序:
#include<iostream> using namespace std; typedef int DataType; class Stack { public: // 初始化栈 Stack(size_t capacity = 10) { _array = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType)); if (nullptr == _array) { perror("malloc申请空间失败"); return; } _size = 0; _capacity = capacity; } // 入栈 void Push(const DataType& data) { // CheckCapacity(); _array[_size] = data; _size++; } // 析构 ~Stack() { if (_array) { free(_array); _array = nullptr; _capacity = 0; _size = 0; } } private: DataType* _array; size_t _size; size_t _capacity; }; int main() { Stack s1; s1.Push(1); s1.Push(2); s1.Push(3); s1.Push(4); Stack s2(s1); return 0; }
这个程序语法上没问题,但是编译出错了。为啥呢?这是s2拷贝完s1后的结果:
不知道大家有没有发现错误,错误就是,由于拷贝构造是浅拷贝的问题,按字节一个一个拷贝,于是指针的指向也被拷贝过去了,这使得两个指针指向同一块空间,s2先析构,析构会导致空间被释放,轮到s1析构的时候,该空间已被释放过了,再次释放就产生了错误。所以说: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。
拷贝构造函数也是特殊的成员函数,其特征如下:
- 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。
- 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。
13. 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);
#include<iostream> using namespace std; class Date { public: Date(int year = 1111, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; } ~Date(){} // 重载== bool operator==(const Date& d) { return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1(2222, 2, 2); Date d2(2222, 2, 2); cout << d1.operator==(d2) << endl; // 也可以写成这样,由于流插入运算符优先级较高,所以要加上() cout << (d1 == d2) << endl; return 0; }
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指针。
.*, :: , sizeof , ?:,. 注意以上5个运算符不能重载。