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一、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。
空类中真的什么都没有吗？并不是，任何类在什么都不写时，编译器会自动生成以下6个默认成员函数。
默认成员函数：用户没有显式实现，编译器会生成的成员函数称为默认成员函数
二、构造函数
1. 构造函数的概念
如下Date类，没有初始化打印出来就会是随机值，同时对于栈没有初始化，就会报错
那如果想能否在创建对象的同时，就将信息设置进去呢。因此，就有了构造函数。以Date类为例：
#include<iostream> using namespace std; class Date { public: void Init(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; d1.Print();//没有调用Init初始化函数 Date d2; d2.Init(2022, 7, 6);//调用Init初始化函数 d2.Print(); return 0; }
对于Date类，可以通过 Init 公有方法给对象设置日期，但如果每次创建对象时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？
2. 构造函数的定义
🌟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。
3. 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，构造函数虽然名称叫构造，但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。
其特征如下：
- 🌏函数名与类名相同。
- 🌏无返回值。（不需要写void）
- 🌏对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数。
对于上述代码所运行后的结果没有初始化d1结果是随机值，然后对比下述代码（同样没有初始化d1）及结果；运行结果自动初始化为1/1/1不是随机值且打印了Date()，这就说明对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数
#include<iostream> using namespace std; class Date { public: 构造函数 Date() 函数名与类名相同 且无返回值 { cout << "Date()" << endl; _year = 1; _month = 1; _day = 1; } void Init(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; d1.Print(); return 0; }
- 🌏构造函数可以重载。(本质可以写多个构造函数，提供多种初始化方式)
#include<iostream> using namespace std; class Date { public: 1. 无参的构造函数 Date() {} 也可以写成下面这种 Date()//函数名与类名相同且无返回值 { cout << "Date()" << endl; _year = 1; _month = 1; _day = 1; } 2. 有参的构造函数 Date(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } 3. 全缺省的构造函数 Date(int year=1, int month=1, int day=1) 无参和全缺省的不能同时存在会存在调用歧义 { _year = year; _month = month; _day = day; } void Init(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;调用无参的构造函数 //Date func(); 这也可以是一个函数声明所以为了区分不能加() d1.Print(); Date d2(2023,8,28);调用带参的构造函数 d2.Print(); 对于全缺省的构造函数使用更灵活可以传一个参数，两个等 Date d3(2023); d3.Print(); Date d4(2023, 8); d4.Print(); return 0; }
🌟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（例如Date d1() 是错误的 ），否则就成了函数声明以下代码的函数：声明了d1函数，该函数无参，返回一个日期类型的对象warning C4930: “Date d1(void)”: 未调用原型函数(是否是有意用变量定义的?)
- 🌏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。
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)（有参的构造函数） { _year = year; _month = month; _day = day; } */ void Print() { cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1; return 0; }
将Date类中构造函数注释后，代码可以通过编译，因为编译器生成了一个无参的默认构造函数；将Date类中构造函数放开，代码编译失败，因为一旦显式定义任何构造函数，编译器将不再生成无参构造函数，放开后报错：error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可用
🌟解答：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，如：int/char…，自定义类型就是我们使用class/struct/union等自己定义的类型，所有类型的指针都是内置类型
#include<iostream> using namespace std; class Time { public: Time() { cout << "Time()" << endl; _hour = 0; _minute = 0; _second = 0; } private: int _hour; int _minute; int _second; }; class Date { private: // 基本类型(内置类型) int _year; int _month; int _day; // 自定义类型 Time _t; }; int main() { Date d; return 0; }
🌟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。
#include<iostream> using namespace std; class Time { public: Time() { cout << "Time()" << endl; _hour = 0; _minute = 0; _second = 0; } private: int _hour; int _minute; int _second; }; class Date { private: // 基本类型(内置类型) 这个地方不是初始化而是声明，声明给的缺省值，默认生成的构造函数就会用这个缺省值初始化 int _year = 2023; int _month = 9; int _day = 5; // 自定义类型 Time _t; }; int main() { Date d; return 0; }
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，都可以认为是默认构造函数。它们都有一个共同的特点：可以不用传参。默认构造函数只能有一个，前面两个，在语法上可以构成函数重载，但是在无参调用的时候，会发生歧义，出现调用不明确。
注意：要把默认构造函数和默认成员函数区分清楚，默认成员函数是我们不写编译器会自动生成的，默认构造函数是不需要传参的构造函数。编译器生成的构造函数，既是默认构造函数，同时也是默认成员函数。
🌟为什么上述说内置类型用的缺省值
#include<iostream> using namespace std; class Date { public: Date() { 这里_year没有给值而_month _day给了值打印出来是2023/2/1所以声明那给的是缺省值 _month = 2; _day = 1; } void Print() { cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl; } private: int _year = 2023; int _month = 9; int _day= 5; }; int main() { Date d1; d1.Print(); return 0; }
🌟编译器生成的默认构造的特点：
🌟总结：
一般情况下，都需要我们自己写构造函数，决定初始化方式；成员变量全是自定义类型，可以考虑不写构造函数
三、析构函数
1. 析构函数的概念
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。
2. 析构函数的特性
析构函数是特殊的成员函数，其特征如下：
- 🌏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。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。注意：析构函数不能重载
- 🌏对象生命周期结束时，C++编译系统系统自动调用析构函数
温馨提示：析构函数不能重载。
🌟后定义先析构
#include<iostream> #include<assert.h> using namespace std; class Date { public: Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; } ~Date() { cout << "Date()" << endl; } private: int _year; int _month; int _day; }; class Stack { public: Stack(size_t n=4) { cout << "Stack(size_t n=4)" << endl; if (n == 0) { a = nullptr; top = capacity = 0; } else { a = (int*)malloc(sizeof(int) * n); if (a == nullptr) { perror("realloc fail"); exit(-1); } top = 0; capacity = n; } } void Init() { a = nullptr; top = capacity = 0; } void Push(int x) { if (top == capacity) { size_t newcapacity = capacity == 0 ? 4 : capacity * 2; int*tmp = (int*)realloc(a,sizeof(int) * newcapacity); if (tmp == nullptr) { perror("realloc fail"); exit(-1); } if (tmp == a) { cout << capacity << "原地扩容" << endl; } else { cout << capacity << "异地扩容" << endl; } a = tmp; capacity = newcapacity; } a[top++] = x; } ~Stack() { cout << "~Stack()" << endl; free(a); a = nullptr; top = capacity = 0; } int Top() { return a[top - 1]; } void Pop() { assert(top > 0); --top; } void Destroy() { free(a); a = nullptr; top = capacity = 0; } bool Empty() { return top == 0; } private: int* a; int top; int capacity; }; int main() { Date d1; Stack st1; Stack st2;//后定义的先析构 return 0; }
Stack中的成员变量a、capacity、top都是内置类型，对象st1生命周期结束要销毁的时候，a和capacity和top是在栈上不需要资源清理，最后由系统将其内存回收，而a指向的空间是在堆区上申请的，这块空间不会随着对象生命周期的结束而自动释放，所以会造成内存泄漏，因此在对象销毁前，要通过析构函数去释放成员变量a指向的空间，这就是析构函数的作用。
- 🌏 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，对自定类型成员调用它的析构函数
#include<iostream> using namespace std; 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; }
程序运行结束后输出：~Time()
在main方法中根本没有直接创建Time类的对象，为什么最后会调用Time类的析构函数？
因为：main方法中创建了Date对象d，而d中包含4个成员变量，其中_year, _month, _day三个是内置类型成员，销毁时不需要资源清理，最后系统直接将其内存回收即可；而_t是Time类对象，所以在d销毁时，要将其内部包含的Time类的_t对象销毁，所以要调用Time类的析构函数。
但是：main函数中不能直接调用Time类的析构函数，实际要释放的是Date类对象，所以编译器会调用Date类的析构函数，而Date没有显式提供，则编译器会给Date类生成一个默认的析构函数，目的是在其内部调用Time类的析构函数，即当Date对象销毁时，要保证其内部每个自定义对象都可以正确销毁main函数中并没有直接调用Time类析构函数，而是显式调用编译器为Date类生成的默认析构函数。
注意：创建哪个类的对象则调用该类的析构函数，销毁那个类的对象则调用该类的析构函数；如果类中没有申请资源时（在堆上申请空间），析构函数可以不写，直接使用编译器生成的默认析构函数，比如Date（日期）类；有资源申请时，一定要写，否则会造成内存泄漏，比如Stack类。
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