【C++初阶】类和对象修炼中(上)

简介: 【C++初阶】类和对象修炼中

继上篇类和对象中的一些细碎知识点,这节我们要给大家讲一讲六大默认成员函数中的最常用的四大默认成员函数:构造函数,析构函数,拷贝构造函数,赋值运算符重载函数。


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空类中真的什么都没有吗?实际上,空类中,编译器也会默认生成六大成员函数,并且完成自动调用,但是我们学习它们的成本并不是想象中的那么低的,因为编译器默认生成的六大默认成员函数有的极为相似,有的却大相径庭,对于内置类型和自定义类型,对于简单的日期类和栈资源清理类的处理方式都有区别,这也是我们后面学习中重点关注的地方。


一.构造函数


首先给大家聊聊为什么C++中要设计出构造函数,构造函数完成的是对象的初始化Init(),因为在实际代码编写过程中,我们往往会忘记写对象的初始化函数Init(),甚至还会出现写了忘记调用的情形,这造成的影响就是成员变量还是天生的随机值,对于比如栈这种对象,带有指针的,如果指向内存中的一块随机地址,就会出现非法访问内存的大问题哦。所以C++中就出现了构造函数,如果你没写的话,编译器就帮我们写好初始化函数,并且在对象创建的时候自动调用。


PS:构造函数完成的是对象的初始化,而不是对象的创建,对象的创建是类的实例化这个行为完成的,只不过构造函数是在类的实例化,创建对象的过程中同步完成的对象的初始化。


1.构造函数的简单认识

首先让我们来看看构造函数的特征:


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ps:这里可以通过调试看到函数调用的过程,自己试试吧


这里重点给大家讲讲特征中的第4点,构造函数可以重载,其实也就是函数重载,函数重载的话就要满足函数的参数的类型或个数不同。


误区!!!默认构造函数并不仅仅指的是我们不写,编译器默认生成的;


编译器默认生成的只是三种构造函数重载的默认构造函数的一种,也就是下图中我们显式写出来的无参构造函数.


另外,由于函数重载,我们还可以写出全缺省构造函数和无参的构造函数,这三个都是默认构造函数,其中,我还顺便测试了一下,在类的实例化的三种方式中,得出了能调用两个默认构造函数是哪几个类实例化的结果。


默认构造函数:不传参数就可以调用就可以调用的(想想构造函数设计出来的原因就可以理解),不传参的并不意味着就是无参的,还有可能是全缺省.


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通过上面的测试结果我们可以得出结论:


从左向右看:三种调用方式中如果哪一个种方式,如果能同时调动编译器自动生成的默认构造函数和全缺省的默认构造函数,就不能两个构造函数都写,不然会造成调用不明确—二义性。

从右往左看:全缺省构造函数可以被三种调用方式调动,所以我们在自己写构造函数的时候,都是强烈推荐写成全缺省的构造函数。


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注意:下面的这中调用构造函数的方式是错误的,原因是容易和函数的声明混


  A a();
  int fun();


2.内置类型和自定义类型的处理方式

  1. 内置类型:int,char,double,int*等语言本身内置的类型
  2. 自定义类型:class,struct等自己定义的类型

规则:编译器自动生成的构造函数对于内置类型不处理,对于自定义类型会调用它的默认构造函数去构造.

class Time
{
public:
  Time()
  {
    _hour = 0;
    _minute = 0;
    _second = 0;
  }
private:
  int _hour;
  int _minute;
  int _second;
};
class Date
{
private:
  // 内置类型
  int _year;
  int _month;
  int _day;
  // 自定义类型
  Time _t;
};
int main()
{
  Date d;
  return 0;
}

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另外,注意: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。


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所以一般是成员变量全部都是自定义类型才不自己写,比如MyQueue,不然只要有内置类型就要自己写构造函数.

3.日期类和资源清理类

对于日期类,编译器默认生成的构造函数啥也没干,所以日期类的默认构造函数需要自己写:

class Date
{
public:
  void Print()
  {
    cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Date d1;
  d1.Print();
  return 0;
}


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对于资源清理类,编译器默认生成的构造函数也是啥也没干,所以资源清理类的默认构造函数也需要自己写:

综合就是:对于日期类还是资源清理类的构造函数都需要自己写,一般就是自定义类型才不用自己写,但是还得具体看需求.


二.析构函数


其实析构函数完成的是资源清理工作Destory(),和构造函数的功能恰恰相反,一个初始化,一个资源清理,但是析构函数被设计出来的原因却是和构造函数一模一样,都是为了避免忘记写了,或者写了忘记调用了,资源清理工作往往是更多人容易忽略的地方,C++中的析构函数就这样诞生了,如果你没写的话,编译器就帮我们写好析构函数,并且在对象销毁(函数返回)的时候同步把对象利用到的资源清理。


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析构函数的调用时机:对象的生命周期结束的时候调用,也就是对象销毁的时候,析构函数同步被调用.


析构函数的细节比构造函数的细节相对较少,不过值得注意的是对象与对象之间析构的顺序:后构造的先析构


构造函数和析构函数针对的都是对象的成员变量,也就是成员变量的赋值和去值,官方的说就是对象的初始化和资源清理.下面是析构函数结合构造函数写的一个资源清理类.


#include<iostream>
using namespace std;
class Stack
{
public:
  Stack(int capacity)
  {
    _a = (int*)malloc(sizeof(int) * capacity);
    _capacity = capacity;
    _size = 0;
  }
  void Push(int x)
  {
    if (_capacity == _size)
    {
      int newcapacity = 2 * _capacity;
      int* temp = (int*)realloc(_a,sizeof(int)*newcapacity);
      if (temp == NULL)
      {
        perror("push::realloc");
        exit(-1);
      }
      _capacity = newcapacity;
      _a = temp;
    }
    _a[_size++] = x;
  }
  void Print()
  {
    for (int i = 0; i < _size; i++)
    {
      cout << _a[i] << endl;
    }
  }
  ~Stack()
  {
    free(_a);
    _a = NULL;
    _capacity = _size = 0;
  }
private:
  int* _a;
  int _capacity;
  int _size;
};
int main()
{
  Stack st(4);
  st.Push(1);
  st.Push(2);
  st.Push(3);
  st.Push(4);
  st.Push(5);
  st.Print();
  return 0;
}

规则:日期类的析构函数不用自己写,但是资源清理类一般都需要自己写,除非都是自定义类型,比如MyQueue里都是自定义类型,他会调用它的析构函数去析构.


综合:一切都需要看去需求,日期类构造函数要自己写,资源清理类构造和析构函数都要自己写,MyQueue类的构造和析构都不需要自己写.(这里不要死记硬背,还是得把握规律)


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