【C++】—— 类和对象(中)一张图带你搞清楚6个默认成员函数+万字总结 复习全靠它(1)

简介: 【C++】—— 类和对象(中)一张图带你搞清楚6个默认成员函数+万字总结 复习全靠它(1)

值得收藏

以下是默认成员函数的思维导图总结:

image.png

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。空类中什么都没有吗?并不是的,任何一个类在我们不写的情况下,都会自动生成下面6个默认成员函数;

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一、构造函数

1.概念

       在类与对象(上)中,我们对类有了一定的概念, 简单的将类内部分为两块:公有和私有;以Date类为例,当我们实例化出一个对象时,需要对类Date内部的成员变量初始化时,就需要在类Date给一个公有的成员函数,这样才能访问到类内部的私有成员变量;只要每次实例化出一个对象时,都会去手动调用该方法(函数)进行初始化,未免有些麻烦;

//定义了一个类--Date
class Date
{ 
//公有
public:
     void SetDate(int year, int month, int day)
     {
         _year = year;
         _month = month;
         _day = day;
     }
     void Display()
     {
         cout <<_year<< "-" <<_month << "-"<< _day <<endl;
     }
//私有
private:
     int _year;
     int _month;
     int _day;
};
int main()
{
     Date d1;//实例化出一个对象,d1
     d1.SetDate(2018,5,1);//手动初始化第一次
     d1.Display();
     Date d2;//实例化出一个对象,d2
     d2.SetDate(2018,7,1);//手动初始化第二次
     d2.Display();
     return 0; 
}

为了解决这样的问题,在C++中就有了构造函数的概念;

       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,保证每个数据成员都有 一个合适的初始值,并且在对象的生命周期内只调用一次。

2.构造函数的特性

       构造函数是特殊的成员函数,需要注意的是,构造函数的虽然名称叫构造,但是需要注意的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

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1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png定义如下:

Data( )

/*构造函数*/
class Date
{
public:
    //以下是自己创建的两个构造函数,分别为无参的和带参的
  Date()//函数名和类名相同,无返回值---无参调用
  {
    _year = 0;
    _month = 1;
    _day = 5;
  }
  Date(int year, int month, int day)//函数名和类名相同,无返回值---带参调用
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Date d1;//自动调用无参的构造函数
  Date d2(2022, 1, 5);//自动调用带参的构造函数
    // 注意:如果通过无参构造函数创建对象时,对象后面不用跟括号,否则就成了函数声明
    // 以下代码的函数:声明了d3函数,该函数无参,返回一个日期类型的对象
    Date d3();
  return 0;
}

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png在【C++】快速入门 的博客中,我们了解了缺省的概念,发现上面的代码中,无参和带参的构造函数可以利用缺省将这两个函数写成一个,这里代码就可以简化为:

    Date()
  {
    _year = 0;
    _month = 1;
    _day = 5;
  }
  Date(int year, int month, int day)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
    //利用缺省将上面的代码转换为下面的代码
  Date(int year = 0, int month = 1, int day = 5)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }

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3. 显示定义与未显示定义构造函数

 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。

       简单的讲就是,你觉得编译器默认生成的构造函数不是你想要达到的效果,你就自己定义(显示定义),你觉得编译器默认生成的构造函数够用了,满足条件,就不用自己定义了(未显示定义);

/*如果没有显示定义构造函数,会发生什么情况呢*/
class Date
{
public:
    /*
        未显示定义构造函数
    */
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Date d1;
  return 0;
}

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

构造函数本来主要是完成初始化工作的,通过上面的调试图却发现,它并没有对成员变量进行初始化, 其实并不是构造函数一点用处都没有;


对于构造函数它是这么规定的:


C++里面把类型分为两类:内置类型(基本类型),自定义类型

内置类型:int/char/double/指针/内置类型数组 等等

自定义类型:struct/class定义的类型

我们不写编译器默认生成构造函数,对于内置类型不做初始化处理

对于自定类型成员变量会去调用它的默认构造函数初始化,如果没有默认构造函数就会报错

任何一个类的默认构造函数就是--不用参数就可以调用。

任何一个类的默认构造函数有三个,全缺省、无参、我们不写编译器默认生成的。(只能存在一个)

class A
{
public:
  A()
  {
    cout << " A()" << endl;
    _a = 0;
  }
  /*A(int a )
  {
    cout << " A()" << endl;
    _a = a;
  }*/
private:
  int _a;
};
class Date
{
public:
  /*
     未显示定义构造函数
  */
private:
    //内置类型
  int _year;
  int _month;
  int _day;
    //自定义类型
  A _aa;
};
int main()
{
  Date d1;
  return 0;
}

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

如果A里没有默认构造函数,而是带参的构造函数,程序就会报错;

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

强调:构造函数不是常规的函数,不可以按如下的方式调用

d1.Date();

二、析构函数

1.概念    前面通过构造函数的学习,我们知道一个对象时怎么来的,那一个对象又是怎么没呢的?

       析构函数:与构造函数功能相反,析构函数不是完成对象的销毁,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,完成对象中一些资源清理工作

2.析构函数的特性

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

定义如下:

~Data( )

class Data
{
public:
    //构造函数
  Data(int year = 0, int month = 1, int day = 1)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
    //析构函数
  ~Data()
  {
    cout << '1' << endl;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Data d1;
  Data d2(2022, 1, 15);
  return 0;
}

 1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

2020062310470442.png

 通过调试发现,d1和d2确实是调用了析构函数,但是对于Date类并没有什么资源需要清理,也不是想象中那样将成员变量置成随机值;所以这里给不给析构函数都是可以的,难道析构函数也没啥用处吗?其实不然。


析构函数和构造函数有类似的特性:


       如果我们不写析构函数和构造类函数类似,对于内置类型成员变量不作处理,对于自定义类型成员变量会去调用它的析构函数; 通过下面的例子看看析构函数的用处:

class Data
{
public:
  Data(int year = 0, int month = 1, int day = 1)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
  ~Data()
  {
    cout << "~Data()" << endl;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
class Stack
{
public:
  Stack(int capacity = 4)
  {
    _a = (int*)malloc(sizeof(int));
    if (_a == nullptr)
    {
      cout << "malloc fail\n" << endl;
      exit(-1);
    }
    _top = 0;
    _capacity = capacity;
  }
  //如果我们不写析构函数和构造类函数类似
  //对于内置类型成员变量不作处理
  //对于自定义类型成员变量会去调用它的析构函数
  ~Stack()
  {
    free(_a);
    _a = nullptr;
    _top = _capacity = 0;
  }
private:
  int* _a;
  size_t _top;
  size_t _capacity;
};
class MyQueue 
{
public:
private:
  Stack pushST;
  Stack popST;
};
int main()
{
  Data d1;
  Data d2(2022, 1, 15);
  Stack s1;
  Stack s2(20);
  /*先析构s2->s1->d2->d1*/
  MyQueue mq;
  return 0;
}

这段代码实现的是用栈实现队列, 调试分析如下:

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

上述代码中有5个对象,d1、d2、s1、s2、mq;他们的析构顺序如何呢?

对象的创建是在栈中的,所有先创建的后析构、后创建的先析构,顺序为:mq、s2、s1、d2、d1

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