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以下是默认成员函数的思维导图总结:
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;
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。
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; }
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; }
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; }
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; }
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;
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
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; }
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:
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;