【C++】类和对象(中)

简介: 【C++】类和对象(中)

this指针


在写类和对象时会遇见一个问题,一个类可以创建出多个对象,这些对象的成员变量都是一样的。成员函数需要对这些成员变量进行操作,往往需要传参,这时候就涉及到一个取名的问题。如果取到一样,就不能进行区分。但是如果都取不一样的名字,取名字这件事就会变得很困难(当一个游戏不允许重名时,想了几个名字都重复的痛,谁懂啊)。

 C++引入了this指针来解决这一问题。C++编译器给每个非静态的成员函数增加了一个隐藏的指针参数,让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象),在函数体中所有“成员变量”的操作,都是通过该指针去访问。只不过所有的操作对用户是透明的,不需要用户来传递,编译器就可以自动完成。

class Date
{
public:
  void Init(int year, int month, int day)
  {
    /*this->_year = year;
    this->_month = month;
    this->_day = day;*/
    //this指针一般不会显示的写出来
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
  void Printf()
  {
    cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Date d1, d2;
  d1.Init(2023, 3, 2);
  d2.Init(2023, 3, 1);
  d1.Printf();
  d2.Printf();
  return 0;
}

this指针的特性

this指针是被const修饰的,即成员函数中,不能给this指针赋值;

 this指针只能够在成员函数中使用;

 this指针本质上是成员函数的形参,当对象调用成员函数时,将对象地址作为实参传递给this形参,所以对象中不存储this指针;

 this指针是成员函数第一个隐含的指针形参,一班情况由编译器通过ecx寄存器自动传递,不需要用户传递。

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C++和C的一些区别

C++:

    数据和方法都封装到类里面;

    控制访问方式,需要公开使用的就设为公有,不需要访问的就设为私有;

  C:

    数据和方法分离;

    数据访问控制是自由,不受限制的。

类的6个默认成员函数

如果一个类中什么成员都没有,就被简称为空类。实际上空类并非是什么都没有,任何一个类在什么都不写是,编译器会自动生成6个默认成员函数。由编译器生成的成员函数,且用户没有显示的实现,就被称为默认成员函数。

 初始化和清理:

   构造函数主要完成初始化工作;

   析构函数主要完成清理工作;

 拷贝复制:

   拷贝构造是使用同类对象初始化创建对象;

   赋值重载主要是把一个对象赋值给另一个对象;

 取地址重载:

   主要是普通对象和const对象取地址,这两个很少会自己实现。

构造函数

  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,以保证每个数据成员都有一个合适的初始值,并且在对象整个生命周期内只调用一次。构造函数的主要任务是初始化对象。

特征

  函数名与类名相同;

  无返回值,并非指是void类型;

  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,即一个类可以有多个构造函数;

class Date
{
public:
  Date()
  {
    _year = 2000;
    _month = 1;
    _day = 1;
  }
  Date(int year, int month, int day)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
  void Print()
  {
    cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Date d1;
  Date d2(2023, 3, 2);
  //无参构造函数创建对象时不能带(),否则会报错
  //Date d3();
  d1.Print();
  d2.Print();
  return 0;
}

 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在生成默认构造函数。

 无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数,并且默认构造函数只能有一个。


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 C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语言提供的数据类型,自定义类型就是我们自己定义的类型。默认生成的函数不对内置类型成员做处理,自定义类型的成员会去调用它的默认构造函数。

class Time
{
public:
  Time()
  {
    cout << "Time()" << endl;
    _hour = 0;
    _minute = 0;
    _second = 0;
  }
private:
  int _hour;
  int _minute;
  int _second;
};
class Date
{
public:
  void Print()
  {
    cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
  }
private:
  // 基本类型(内置类型)
  // 之后在C++11中打了补丁,允许内置成员变量在类中声明时设定默认值
  int _year;
  int _month;
  int _day;
  // 自定义类型
  Time _t;
};
int main()
{
  Date d;
  d.Print();
  return 0;
}

析构函数

  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,局部对象的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。

特征

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。若为显示定义,系统会自动生成默认的析构函数。析构函数不能够重载;

 对象生命周期结束时,C++编译系统自动调用析构函数;

typedef int DataType;
class Stack
{
public:
  Stack(size_t capacity = 3)
  {
    _array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
    if (NULL == _array)
    {
      perror("malloc申请空间失败!");
      exit(-1);
    }
    _capacity = capacity;
    _size = 0;
  }
  void Push(DataType data)
  {
    _array[_size] = data;
    _size++;
  }
  ~Stack()
  {
    if (_array)
    {
      free(_array);
      _array = NULL;
      _capacity = 0;
      _size = 0;
    }
  }
private:
  DataType* _array;
  int _capacity;
  int _size;
};
void TestStack()
{
  Stack s;
  s.Push(1);
  s.Push(2);
}
int main()
{
  TestStack();
  return 0;
}

析构函数和构造函数一样,默认生成的函数不对内置类型成员做处理,自定义类型的成员会去调用它的默认析构函数。

class Time
{
public:
  ~Time()
  {
    cout << "~Time()" << endl;
  }
private:
  int _hour;
  int _minute;
  int _second;
};
class Date
{
private:
  // 基本类型(内置类型)
  int _year = 1970;
  int _month = 1;
  int _day = 1;
  // 自定义类型
  Time _t;
};
int main()
{
  Date d;
  return 0;
}

如果类没有申请资源,析构函数可以不写,直接使用编译器生成的默认析构函数。如果有资源申请,就一定要写,否则会造成资源泄漏。

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