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1、類的六個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)

2、構(gòu)造函數(shù)

2.1 構(gòu)造函數(shù)的概念

2.2 特性

2.2.1 構(gòu)造函數(shù)的重載：

2.2.2 全缺省的構(gòu)造函數(shù)：

3、析構(gòu)函數(shù)

3.1 析構(gòu)函數(shù)的概念

3.2 特性

4、拷貝構(gòu)造函數(shù)

4.1 拷貝構(gòu)造函數(shù)的概念

4.2 特征

1、類的六個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)

如果一個(gè)類中什么成員都沒(méi)有，簡(jiǎn)稱為空類?？疹愔姓娴氖裁炊紱](méi)有嗎？并不是，任何類在什么都不寫時(shí)，編譯器會(huì)自動(dòng)生成以下6個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)。

2、構(gòu)造函數(shù)

2.1 構(gòu)造函數(shù)的概念

我們這里來(lái)看看日期類的初始化：

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.Init(2022, 7, 5);
    d1.Print();
    
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

我們剛接觸C++，一定會(huì)這樣初始化。

如果我們實(shí)例化的對(duì)象太多了，忘記初始化對(duì)象了，程序運(yùn)行出來(lái)的結(jié)果可能就是隨機(jī)值了，也可能出問(wèn)題。

這里C++祖師爺想到了，為我們?cè)O(shè)計(jì)了構(gòu)造函數(shù)。

我們先來(lái)看一下忘記初始化直接打印的結(jié)果：

這里是隨機(jī)值，那這是為什么呢？我們接著往下看。

構(gòu)造函數(shù)是一個(gè)特殊的成員函數(shù)，名字與類名相同,創(chuàng)建類類型對(duì)象時(shí)由編譯器自動(dòng)調(diào)用，以保證每個(gè)數(shù)據(jù)成員都有 一個(gè)合適的初始值，并且在對(duì)象整個(gè)生命周期內(nèi)只調(diào)用一次。

2.2 特性

構(gòu)造函數(shù)是特殊的成員函數(shù)，需要注意的是，構(gòu)造函數(shù)雖然名稱叫構(gòu)造，但是構(gòu)造函數(shù)的主要任務(wù)并不是開(kāi)空間創(chuàng)建對(duì)象，而是初始化對(duì)象。
其特征如下：
1. 函數(shù)名與類名相同。
2. 無(wú)返回值（不是void，是不用寫）。
3. 對(duì)象實(shí)例化時(shí)編譯器自動(dòng)調(diào)用對(duì)應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)。
4. 構(gòu)造函數(shù)可以重載。

我們先寫一個(gè)日期類的構(gòu)造函數(shù)來(lái)看看：

class Date
{
public:
	Date()//構(gòu)造函數(shù)，無(wú)參構(gòu)造
	{
		cout << "Date()" << endl;
		_year = 1;
		_month = 1;
		_day = 1;
	}

	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day;
	}


private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

我們測(cè)試看一下：

我們main函數(shù)里沒(méi)有調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，但是這里打印了我們做的標(biāo)記，這里我們實(shí)驗(yàn)出來(lái)了實(shí)例化對(duì)象時(shí)構(gòu)造函數(shù)是自動(dòng)調(diào)用的。
我們?cè)賮?lái)看將我們寫的構(gòu)造函數(shù)注釋掉會(huì)發(fā)生什么：

我們能看到，注釋掉后，仍然能打印出來(lái)，只不過(guò)是隨機(jī)值。因?yàn)?strong>當(dāng)我們不寫，編譯器會(huì)自動(dòng)生成默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)，并自動(dòng)調(diào)用。

C++將類型分為內(nèi)置類型（基本類型）：如int，char，double，int*……（自定義類型*也是）；

自定義類型：如class，struct，union……。

并且這里我們能看出來(lái)，對(duì)于內(nèi)置類型的成員不會(huì)處理，在C++11，支持成員變量給缺省值，算是補(bǔ)漏洞了。

2.2.1 構(gòu)造函數(shù)的重載：

class Date
{
public:
	Date()
	{
		cout << "Date()" << endl;
		_year = 1;
		_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;
	d1.Print();
	Date d2(2023, 8, 1);//這里初始化必須是這樣寫，這是語(yǔ)法
	d2.Print();

    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

注意：我們?cè)趯?shí)例化對(duì)象的時(shí)候，當(dāng)調(diào)用的構(gòu)造函數(shù)沒(méi)有參數(shù)，不能在對(duì)象后加括號(hào)，語(yǔ)法規(guī)定。

如果這樣寫，編譯器分不清這到底是函數(shù)聲明還是在調(diào)用。d2不會(huì)混淆是因?yàn)橛袀髦?，函?shù)聲明不會(huì)出現(xiàn)那樣的寫法。

2.2.2 全缺省的構(gòu)造函數(shù)：

我們其實(shí)可以將上面的兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)合并為一個(gè)

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_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();

	Date d2(2023, 8, 1);
	d2.Print();

	Date d3(2023, 9);
	d3.Print();

    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

全缺省構(gòu)造函數(shù)才是最適用的。無(wú)參構(gòu)造與全缺省可以同時(shí)存在，但是不建議這樣寫，雖然不報(bào)錯(cuò)，但是在調(diào)用全缺省時(shí)我們不想傳參，編譯器不知道我們到底想調(diào)用哪個(gè)構(gòu)造，會(huì)產(chǎn)生二義性。

我們?cè)倏从脙蓚€(gè)棧實(shí)現(xiàn)隊(duì)列的問(wèn)題：

class Stack
{
public:
	Stack(int n = 4)
	{
		if (n == 0)
		{
			_a = nullptr;
			_size = -1;
			_capacity = 0;
		}
		else
		{
			int* tmp = (int*)realloc(_a, sizeof(int) * n);
			if (tmp == nullptr)
			{
				perror("realloc fail");
				exit(-1);
			}
			_a = tmp;

			_size = -1;
			_capacity = n;
		}
	}

	void Push(int n)
	{
		if (_size + 1 == _capacity)
		{
			int newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity;
			int* tmp = (int*)realloc(_a, sizeof(int) * newcapacity);
			if (nullptr == tmp)
			{
				perror("realloc fail:");
				exit(-1);
			}
			_a = tmp;
			_capacity = newcapacity;
		}

		_a[_size++] = n;
	}

	int Top()
	{
		return _a[_size];
	}

	void Pop()
	{
		assert(_size > -1);
		_size--;
	}

	void Destort()
	{
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_size = _capacity = 0;
	}

	bool Empty()
	{
		return _size == -1;
	}

private:
	int* _a;
	int _size;
	int _capacity;
};
class MyQueue
{
private:
	Stack _pushst;
	Stack _popst;

};

一般情況下都需要我們自己寫構(gòu)造函數(shù)，決定初始化方式，成員變量全是自定義類型，可以考慮不寫構(gòu)造函數(shù)。會(huì)調(diào)用自定義類型的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。

總結(jié)：無(wú)參構(gòu)造函數(shù)、全缺省構(gòu)造函數(shù)、我們不寫編譯器默認(rèn)生成的構(gòu)造函數(shù)，都可以認(rèn)為是默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，并且默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)只能存在一個(gè)（多個(gè)并存會(huì)產(chǎn)生二義性）。

3、析構(gòu)函數(shù)

3.1 析構(gòu)函數(shù)的概念

析構(gòu)函數(shù)：與構(gòu)造函數(shù)功能相反，析構(gòu)函數(shù)不是完成對(duì)對(duì)象本身的銷毀，局部對(duì)象銷毀工作是由編譯器完成的。而對(duì)象在銷毀時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，完成對(duì)象中資源的清理工作。

3.2 特性

析構(gòu)函數(shù)是特殊的成員函數(shù)，其特征如下：
1. 析構(gòu)函數(shù)名是在類名前加上字符 ~。
2. 無(wú)參數(shù)無(wú)返回值類型。
3. 一個(gè)類只能有一個(gè)析構(gòu)函數(shù)。若未顯式定義，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù)（對(duì)內(nèi)置類型不做處理，自定義類型會(huì)調(diào)用它自己的析構(gòu)函數(shù)）。注意：析構(gòu)函數(shù)不能重載。
4. 對(duì)象生命周期結(jié)束時(shí)，C++編譯系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。

我們先來(lái)看日期類的析構(gòu)：

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
        cout << "Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)" << endl;
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

	~Date()
	{
		cout << "~Date()" << endl;
		_year = 0;
		_month = 0;
		_day = 0;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1;
	Date d2;

    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

我們這里可以看出析構(gòu)函數(shù)也是自動(dòng)調(diào)用的。

我們不寫，編譯器自動(dòng)生成默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù)。

析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用順序跟棧類似，后實(shí)例化的先析構(gòu)。

如果類中沒(méi)有申請(qǐng)資源時(shí)，析構(gòu)函數(shù)可以不寫，直接使用編譯器生成的默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)，比如Date類；有資源申請(qǐng)時(shí)，一定要寫，否則會(huì)造成資源泄漏，比如Stack類。

我們畫圖來(lái)看一下：

棧中的析構(gòu)函數(shù)就代替了棧的銷毀：

class Stack
{
public:
	Stack(int n = 4)
	{
		if (n == 0)
		{
			_a = nullptr;
			_top = -1;
			_capacity = 0;
		}
		else
		{
			int* tmp = (int*)realloc(_a, sizeof(int) * n);
			if (tmp == nullptr)
			{
				perror("realloc fail");
				exit(-1);
			}
			_a = tmp;

			_top = -1;
			_capacity = n;
		}
	}

	~Stack()
	{
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_top = _capacity = 0;
	}
	//void Destort()
	//{
	//	free(_a);
	//	_a = nullptr;
	//	_top = _capacity = 0;
	//}

	void Push(int n)
	{
		if (_top + 1 == _capacity)
		{
			int newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity;
			int* tmp = (int*)realloc(_a, sizeof(int) * newcapacity);
			if (nullptr == tmp)
			{
				perror("realloc fail:");
				exit(-1);
			}
			_a = tmp;
			_capacity = newcapacity;
		}

		_a[_top++] = n;
	}

	int Top()
	{
		return _a[_top];
	}

	void Pop()
	{
		assert(_top > -1);
		_top--;
	}

	bool Empty()
	{
		return _top == -1;
	}

private:
	int* _a;
	int _top;
	int _capacity;
};
class MyQueue
{
private:
	Stack _pushst;
	Stack _popst;

};

對(duì)于棧這樣的，我們析構(gòu)函數(shù)代替了銷毀函數(shù)，析構(gòu)函數(shù)會(huì)自動(dòng)調(diào)用，以前我們需要手動(dòng)調(diào)用銷毀函數(shù)的接口，現(xiàn)在不用調(diào)用了。

因此，構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是自動(dòng)調(diào)用。

4、拷貝構(gòu)造函數(shù)

4.1 拷貝構(gòu)造函數(shù)的概念

拷貝構(gòu)造函數(shù)：只有單個(gè)形參，該形參是對(duì)本類類型對(duì)象的引用(一般常用const修飾)，在用已存在的類類型對(duì)象創(chuàng)建新對(duì)象時(shí)由編譯器自動(dòng)調(diào)用。

4.2 特征

拷貝構(gòu)造函數(shù)也是特殊的成員函數(shù)，其特征如下：
1. 拷貝構(gòu)造函數(shù)是構(gòu)造函數(shù)的一個(gè)重載形式。
2. 拷貝構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)只有一個(gè)且必須是同類型對(duì)象的引用，使用傳值方式編譯器會(huì)引發(fā)無(wú)窮遞歸調(diào)用。
3. 若未顯式定義，編譯器會(huì)生成默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)。 默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)對(duì)象按內(nèi)存存儲(chǔ)按字節(jié)序完成拷貝，這種拷貝叫做淺拷貝，或者值拷貝。

拷貝構(gòu)造就像是復(fù)制粘貼一樣。

拷貝構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)只有一個(gè)且必須是類類型對(duì)象的引用，使用傳值方式編譯器會(huì)引發(fā)無(wú)窮遞歸調(diào)用。

傳值拷貝會(huì)發(fā)生無(wú)窮遞歸，我們來(lái)寫一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)。

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

	//拷貝構(gòu)造
	Date(Date d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}

	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

	~Date()
	{
		_year = 0;
		_month = 0;
		_day = 0;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
void func(Date d)
{
	d.Print();
}

int main()
{
	Date d1(2023, 8, 2);
	func(d1);

    return 0;
}

內(nèi)置類型的拷貝是直接拷貝，自定義類型的拷貝要調(diào)用拷貝構(gòu)造完成。

在vs2019中，傳值傳參編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)：

因此，我們要是寫拷貝構(gòu)造函數(shù)，形參必須是同類型的引用：

引用是給變量起別名，析構(gòu)自動(dòng)調(diào)用的順序是后定義先析構(gòu)，拷貝的時(shí)候d1還沒(méi)有析構(gòu)，因此是可以使用引用的，這樣就不會(huì)導(dǎo)致遞歸拷貝了。

我們將寫的拷貝構(gòu)造函數(shù)屏蔽掉，看看會(huì)如何：

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

	//拷貝構(gòu)造
	//Date(Date& d)
	//{
	//	_year = d._year;
	//	_month = d._month;
	//	_day = d._day;
	//}

	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

	~Date()
	{
		_year = 0;
		_month = 0;
		_day = 0;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1(2023, 8, 2);
	Date d2(d1);
	d2.Print();
	
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

?我們發(fā)現(xiàn)，如果我們不寫，還是能實(shí)現(xiàn)拷貝，這是因?yàn)槲覀儾粚?，編譯器默認(rèn)生成一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)，對(duì)于日期類這樣的淺拷貝，默認(rèn)生成的構(gòu)造函數(shù)是可以實(shí)現(xiàn)拷貝的。

我們?cè)賮?lái)看棧的拷貝構(gòu)造：

typedef int DataType;
class Stack
{
public:
	Stack(int n = 4)
	{
		if (n == 0)
		{
			_a = nullptr;
			_size = -1;
			_capacity = 0;
		}
		else
		{
			int* tmp = (int*)realloc(_a, sizeof(int) * n);
			if (tmp == nullptr)
			{
				perror("realloc fail");
				exit(-1);
			}
			_a = tmp;

			_size = -1;
			_capacity = n;
		}
	}

	//拷貝構(gòu)造
	Stack(Stack& s)
	{
		_a = s._a;
		_size = s._size;
		_capacity = s._capacity;
	}

	~Stack()
	{
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_size = _capacity = 0;
	}

	void Push(int n)
	{
		if (_size + 1 == _capacity)
		{
			int newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity;
			int* tmp = (int*)realloc(_a, sizeof(int) * newcapacity);
			if (nullptr == tmp)
			{
				perror("realloc fail:");
				exit(-1);
			}
			_a = tmp;
			_capacity = newcapacity;
		}

		_a[_size++] = n;
	}

	int Top()
	{
		return _a[_size];
	}

	void Pop()
	{
		assert(_size > -1);
		_size--;
	}

	bool Empty()
	{
		return _size == -1;
	}

private:
	int* _a;
	int _size;
	int _capacity;
};
int main()
{
	Stack s1;
	Stack s2(s1);
	
    return 0;
}

我們這里為棧寫的拷貝構(gòu)造，我們來(lái)試一下拷貝構(gòu)造：

這里為什么引發(fā)了異常呢？

我們調(diào)試看看：

這里我們可以看到，s1的_a與s2的_a地址是一樣的，當(dāng)s2拷貝完后就會(huì)析構(gòu)，s2的_a被釋放掉后，s1還會(huì)再調(diào)用一次析構(gòu)函數(shù)，這時(shí)再去釋放_(tái)a，_a的空間已經(jīng)被釋放過(guò)了，就會(huì)引發(fā)空指針異常的問(wèn)題。

因此，對(duì)于有空間申請(qǐng)的對(duì)象，在寫拷貝構(gòu)造的時(shí)候必須要深拷貝。

我們來(lái)改正代碼：

typedef int DataType;
class Stack
{
public:
	Stack(int n = 4)
	{
		if (n == 0)
		{
			_a = nullptr;
			_size = -1;
			_capacity = 0;
		}
		else
		{
			int* tmp = (int*)realloc(_a, sizeof(int) * n);
			if (tmp == nullptr)
			{
				perror("realloc fail");
				exit(-1);
			}
			_a = tmp;

			_size = -1;
			_capacity = n;
		}
	}

	//拷貝構(gòu)造
	Stack(Stack& s)
	{
		cout << "Stack(Stack& s)" << endl;
		//深拷貝
		_a = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * s._capacity);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc fail:");
			exit(-1);
		}

		memcpy(_a, s._a, sizeof(DataType) * (s._size+1));
		_size = s._size;
		_capacity = s._capacity;
	}

	~Stack()
	{
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_size = _capacity = 0;
	}

	void Push(int n)
	{
		if (_size + 1 == _capacity)
		{
			int newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity;
			int* tmp = (int*)realloc(_a, sizeof(int) * newcapacity);
			if (nullptr == tmp)
			{
				perror("realloc fail:");
				exit(-1);
			}
			_a = tmp;
			_capacity = newcapacity;
		}

		_a[_size++] = n;
	}

	int Top()
	{
		return _a[_size];
	}

	void Pop()
	{
		assert(_size > -1);
		_size--;
	}

	bool Empty()
	{
		return _size == -1;
	}

private:
	int* _a;
	int _size;
	int _capacity;
};

運(yùn)行結(jié)果：

總結(jié)：像Date這樣不需要我們實(shí)現(xiàn)拷貝構(gòu)造，默認(rèn)生成的就可以用；Stack需要我們自己實(shí)現(xiàn)深拷貝的拷貝構(gòu)造，默認(rèn)生成的會(huì)出問(wèn)題；對(duì)于成員全是自定義類型的也不需要寫拷貝構(gòu)造，會(huì)調(diào)用自定義類型的拷貝構(gòu)造函數(shù)。

引申：

文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-654153.html

到了這里，關(guān)于[C++] 類與對(duì)象（中）類中六個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)（1）的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！