备案控制台
开发者社区 开发与运维 文章 正文

类和对象（中）

2023-11-24 30
版权
版权声明：
本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献，版权归原作者所有，阿里云开发者社区不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《 阿里云开发者社区用户服务协议》和 《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，填写 侵权投诉表单进行举报，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。
简介： 类和对象（中）

1. 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。


2. 构造函数

2.1 概念

对于以下的日期类：

class Date
{
public:
  void SetDate(int year, int month, int day)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
  void Display()
  {
    cout <<_year<< "-" <<_month << "-"<< _day <<endl;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Date d1,d2;
  d1.SetDate(2022,6,21);
  d1.Display();
  Date d2;
  d2.SetDate(2022,6,22);
  d2.Display();
  return 0;
}


对于Date类，可以通过SetDate公有的方法给对象设置内容，但是如果每次创建对象都调用该方法设置信息，未免有点麻烦，那能否在对象创建时，就将信息设置进去呢？

答案是通过构造函数实现，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。

2.2 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。

其特性如下：

  1. 函数名与类名相同。
  2. 无返回值。
  3. 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数。
  4. 构造函数可以重载。
    例如：
class Date
{
public :
  // 1.无参构造函数
  Date ()
  {}
  // 2.带参构造函数
  Date (int year, int month , int day )
  {
    _year = year ;
    _month = month ;
    _day = day ;
  }
private :
  int _year ;
  int _month ;
  int _day ;
};
void TestDate()
{
  Date d1; // 调用无参构造函数
  Date d2 (2015, 1, 1); // 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();
}
  1. 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。
    例如：
class Date
{
public:
  /*
  // 如果用户显式定义了构造函数，编译器将不再生成
  Date (int year, int month, int day)
  {
  _year = year;
  _month = month;
  _day = day;
  }
  */
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
void Test()
{
  // 没有定义构造函数，对象也可以创建成功，因此此处调用的是编译器生成的默认构造函数
  Date d;
}


  1. 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。
    注意：无参构造函数、全缺省构造函数、我们没写编译器默认生成的构造函数，都可以认为是默认成员函数。
    例如：
// 默认构造函数
class Date
{
public:
  Date()
  {
    _year = 1900 ;
    _month = 1 ;
    _day = 1;
  }
  Date (int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
private :
  int _year ;
  int _month ;
  int _day ;
};

以下测试函数能通过编译吗？

void Test()
{
  Date d1;
}

显然，答案是不能，因为此时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。

3. 析构函数

3.1 概念

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，完成类的一些资源清理工作。

3.2 特性

析构函数是特殊的成员函数。

其特征如下：


  1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
  2. 无参数无返回值。
  3. 一个类有且只有一个析构函数。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。
  4. 对象生命周期结束时，C++编译系统系统自动调用析构函数。
    例如：
typedef int DataType;
class SeqList
{
public :
  SeqList (int capacity = 10)
  {
    _pData = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType));
    assert(_pData);
    _size = 0;
    _capacity = capacity;
  }
  ~SeqList()
  {
    if (_pData)
    {
      free(_pData ); // 释放堆上的空间
      _pData = NULL; // 将指针置为空
      _capacity = 0;
      _size = 0;
    }
  }
private:
  int* _pData ;
  size_t _size;
  size_t _capacity;
};
  1. 关于编译器自动生成的析构函数，是否会完成一些事情呢？下面的程序我们会看到，编译器生成的默认析构函数，对会自定类型成员调用它的析构函数。
    例如：
class String
{
public:
  String(const char* str = "jack")
  {
    _str = (char*)malloc(strlen(str) + 1);
    strcpy(_str, str);
  }
  ~String()
  {
    cout << "~String()" << endl;
    free(_str);
  }
private:
  char* _str;
  };
    class Person
  {
private:
  String _name;
  int _age;
};
int main()
{
  Person p;
  return 0;
}

4. 拷贝构造函数

4.1 概念

构造函数：只有单个形参，该形参是对本类类型对象的引用(一般常用const修饰)，在用已存在的类类型对象创建新对象时由编译器自动调用。

4.2 特征

拷贝构造函数也是特殊的成员函数，其特征如下：

  1. 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。
  2. 拷贝构造函数的参数只有一个且必须使用引用传参，使用传值方式会引发无穷递归调用。
    例如：
class Date
{
public:
  Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
  Date(const Date& d)
  {
    _year = d._year;
    _month = d._month;
    _day = d._day;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Date d1;
  Date d2(d1);
  return 0;
}

  1. 若未显示定义，系统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，这种拷贝我们叫做浅拷贝，或者值拷贝。
    例如：
class Date
{
public:
  Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Date d1;
  // 这里d2调用的默认拷贝构造完成拷贝，d2和d1的值也是一样的。
  Date d2(d1);
  return 0;
}

5. 赋值操作符重载

5.1 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)

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或者枚举类型的操作数
  • 用于内置类型的操作符，其含义不能改变，例如：内置的整型+，不 能改变其含义
  • 作为类成员的重载函数时，其形参看起来比操作数数目少1成员函数的
  • 操作符有一个默认的形参this，限定为第一个形参全局的operator==
class Date
{
public:
  Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
//private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
// 这里会发现运算符重载成全局的就需要成员变量是共有的，那么问题来了，封装性如何保证？
// 这里其实可以用我们后面学习的友元解决，或者干脆重载成成员函数。
bool operator==(const Date& d1, const Date& d2)
{
  return d1._year == d2._year;
  && d1._month == d2._month
  && d1._day == d2._day;
}
void Test ()
{
  Date d1(2018, 9, 26);
  Date d2(2018, 9, 27);
  cout<<(d1 == d2)<<endl;
}

类内的operator==

class Date
{
public:
  Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
  // bool operator==(Date* this, const Date& d2)
  // 这里需要注意的是，左操作数是this指向的调用函数的对象
  bool operator==(const Date& d2)
  {
    return _year == d2._year;
    && _month == d2._month
    && _day == d2._day;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
void Test ()
{
  Date d1(2018, 9, 26);
  Date d2(2018, 9, 27);
  cout<<(d1 == d2)<<endl;
}

5.2 赋值运算符重载

class Date
{
public :
  Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
  Date (const Date& d)
  {
    _year = d._year;
    _month = d._month;
    _day = d._day;
  }
  Date& operator=(const Date& d)
  {
    if(this != &d)
    {
      _year = d._year;
      _month = d._month;
      _day = d._day;
    }
  }
private:
  int _year ;
  int _month ;
  int _day ;
};

赋值运算符主要有四点：

  1. 参数类型
  2. 返回值
  3. 检测是否自己给自己赋值
  4. 返回*this



另外，一个类如果没有显式定义赋值运算符重载，编译器也会生成一个，完成对象按字节序的值拷贝。

class Date
{
public:
  Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Date d1;
  Date d2(2018，10， 1);
  // 这里d1调用的编译器生成operator=完成拷贝，d2和d1的值也是一样的。
  d1 = d2；
  return 0;
}


6. const成员函数

const修饰类的成员函数：

将const修饰的类成员函数称之为const成员函数，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改。


7. 取地址及const取地址操作符重载

这两个默认成员函数一般不用重新定义 ，编译器默认会生成。

class Date
{
public :
  Date* operator&()
  {
    return this ;
  }
  const Date* operator&()const
  {
    return this ;
  }
private :
  int _year ; // 年
  int _month ; // 月
  int _day ; // 日
};

这两个运算符一般不需要重载，使用编译器生成的默认取地址的重载即可，只有特殊情况，才需要重载，比如想让别人获取到指定的内容！

文章标签：
编译器
C++
存储
求知.
目录
相关文章
黑夢
|
1月前
|
存储 编译器 C语言
C++:类和对象（上）
C++:类和对象（上）
黑夢
65 0
小张在努力写代码
|
8月前
|
C++
【C++】类和对象(下)（二）
【C++】类和对象(下)（二）
小张在努力写代码
44 0
二土电子
|
8月前
|
编译器 数据安全/隐私保护 C++
C++—类和对象
本文介绍了类，对象，静态成员，this指针和友元的内容。
二土电子
48 0
toKeep
|
1月前
|
编译器 C++
类和对象（3）
类和对象（3）
toKeep
19 1
Mr.anla
|
1月前
类和对象是什么？（下）
类和对象是什么？
Mr.anla
25 0
turbolove
|
1月前
|
编译器 C++
C++类和对象（下）
C++类和对象
turbolove
52 0
sumith
|
1月前
|
C++
C++类和对象
C++类和对象
sumith
28 0
杨思默
|
11月前
|
C#
C#——类和对象
C#——类和对象
杨思默
56 0
整日摸鱼的小黑猫
|
1月前
|
存储 安全 编译器
C++：类和对象
C++：类和对象
整日摸鱼的小黑猫
50 0
stackY
|
1月前
|
存储 编译器 C++
【C++】：类和对象（2）
【C++】：类和对象（2）
stackY
35 0