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C++类与对象的详细说明2

2024-04-02 19:55

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类的默认成员函数

每个类中，如果不主动实现默写特定函数，类中也会自动去生成这些函数，它们就是默认成员函数。默认成员函数分为六种，它们是特殊的成员函数，如果我们不实现，编译器会自己实现。

下面将对这些函数一一进行介绍。

构造函数

概念

构造函数的作用即为初始化，相当于平时我们自己写的Init函数，但在对象实例化时会自动调用，以保证实例化对象一定初始化。

特性

（1）函数名与类名相同

如日期类Date，其构造函数名也为Date

（2）无返回值

以日期类为例，其构造函数的声明和定义可以写成如下样子：

class Date{public:Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1);private:int _year;int _month;int _day;};class Date
{
public:
	Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1);
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

Date::Date(int year, int month, int day)
{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
}

（3）对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数

为了验证这一点，我们创建一个对象，但不对其进行其它操作：

int main()
{  
	Date date1;
	return 0;
}

通过调试可以发现对象date1已经被自动初始化了。

（4）构造函数可以重载

（5）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，编译器将不再自动生成。

（6）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。

针对第五点，我们不免会发出疑问，编译器自动生成的默认构造函数究竟干了什么呢？

首先，需要先了解C++把类型分为两类：内置类型（基本类型）和自定义类型。

内置类型就是C语言自带的类型，如int、char、double、指针、内置类型的数组；而自定义类型就是strucrt和class定义的类型。

编译器默认生成的构造函数，对于成员变量中的内置类型不做初始化，对于自定义类型成员变量则会调用它的默认构造函数初始化，如果没有默认构造函数则会报错。

析构函数

概念

析构函数的功能是完成对象中资源的清理。虚构函数会在对象的生命周期到了之后调用。

特性

（1）析构函数名是在类名前加上字符~。

（2）无参数无返回值。

日期类析构函数的声明可以写成如下形式：

~Date();

（3）一个类有且只有一个析构函数。若喂显式定义，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++编译系统自动调用析构函数。

对于编译器自动生成的默认析构函数，与构造函数类似，对于内置类型成员变量不做处理；对于自定义类型成员变量会去调用它的构造函数。

拷贝构造函数

概念

拷贝构造函数用于使用同类型对象去初始化实例对象。

特征

（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，使用传值的方式会引发无穷递归调用。

日期类拷贝构造函数的声明需要写成如下形式：

Date(Date& date);

为什么必须采用引用传参呢？引发无穷递归又是怎么一回事呢？

不妨来思考一下，传参实际上也是对内容进行临时拷贝，将实参传给形参本身就需要调用拷贝构造。由此一来，会导致不断调用拷贝构造，造成无穷递归调用。

（3）若未显式定义，系统会生成默认的拷贝构造函数了。

默认拷贝构造函数对于内置类型成员，会完成按字节序的拷贝（浅拷贝），如果需要深拷贝则需要自己写拷贝构造函数；对于自定义类型成员，则会调用它的拷贝构造函数。

所谓按字节序拷贝指将内存中的内容照搬照抄，复制过来。在一些情况下就会出错，如存放申请内存地址的指针，如果按字节序拷贝，会导致两个对象中的成员变量指向同一块空间，在析构时会导致同一块空间释放内存多次，引发错误。

赋值运算符重载

运算符重载

在谈及赋值运算符重载前，必须先来讲一讲运算符重载。

我们知道，对于int类型，是可以进行加减乘除等运算的。但对于自定义类型，能否实现加减乘除运算呢？这就需要运用到运算符重载了。

运算符重载是具有特殊函数名的函数。函数名字为：operator操作符（参数列表）

注意：一些运算符不支持重载，即：.*、::、sizeof、?:、.

以Date类==运算符重载为例，需要将函数作为成员函数，以便于访问成员变量：

class Date
{
public:
	Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1);
	bool operator==(Date& date)const;
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
bool Date::operator==(Date& date)const
{
	return _year == date._year
		&& _month == date._month
		&& _day == date._day;
}