六個默認成員函數(shù)
如果一個類中什么成員都沒有，簡稱為空類。空類中真的什么都沒有嗎？ 并不是
任何類在什么都不寫時，編譯器會自動生成以下6個默認成員函數(shù)。
默認成員函數(shù)：用戶沒有顯式實現(xiàn)，編譯器會生成的成員函數(shù)稱為默認成員函數(shù) 我們實現(xiàn)了，編譯器就不會生成了
1 構(gòu)造函數(shù)
構(gòu)造函數(shù)是一個特殊的成員函數(shù)，名字與類名相同,創(chuàng)建類類型對象時由編譯器自動調(diào)用，以保證
每個數(shù)據(jù)成員都有 一個合適的初始值，并且在對象整個生命周期內(nèi)只調(diào)用一次
語法
- 函數(shù)名與類名相同。
- 無返回值
- 對象實例化時編譯器自動調(diào)用對應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)
- 構(gòu)造函數(shù)可以重載（最好實現(xiàn)一個全缺省的構(gòu)造函數(shù)）
class Date {
public:
Date(int year = 2024, int month = 1, int day = 1) {
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void show() {
cout << this->_year << "-" << this->_month << "-" << this->_day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main() {
Date today(2024, 2, 18);//默認構(gòu)造
Date yesterday(2024, 2, 17);//默認構(gòu)造
today.show();
yesterday.show();
return 0;
}
來看效果
特性
-
如果類中沒有顯示定義構(gòu)造函數(shù)，C++編譯器會自動生成一個無參的默認構(gòu)造函數(shù)，一旦用戶顯示定義，編譯器將不在生成。
-
關(guān)于編譯器生成的默認成員函數(shù)，有個疑惑：不實現(xiàn)構(gòu)造函數(shù)的情況下，編譯器會生成 默認的構(gòu)造函數(shù)。但是看起來默認構(gòu)造函數(shù)又沒什么用？Date對象調(diào)用了編譯器生成的默認構(gòu)造函數(shù)，但是Date對象_year / _month / _day，依舊是隨機值。也就說在這里編譯器生成的默認構(gòu)造函數(shù)并沒有什么用？？
解答：C++把類型分成內(nèi)置類型(基本類型)和自定義類型。內(nèi)置類型就是語言提供的數(shù)據(jù)類型，如：int/char…，自定義類型就是我們使用class/struct/union等自己定義的類型，看看下面的程序，就會發(fā)現(xiàn)編譯器生成默認的構(gòu)造函數(shù)會對自定類型成員 _t 調(diào)用的它的默認成員函數(shù)。
class Time
{
public:
Time(){
cout << "Time()" << endl;
_hour = 0;
_minute = 0;
_second = 0;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
private:
// 基本類型(內(nèi)置類型)
int _year;
int _month;
int _day;
// 自定義類型
Time _t;
};
int main()
{
Date d;
return 0;
}
上面程序會對 _t 進行默認構(gòu)造，由于我們編寫了構(gòu)造函數(shù)，_t 中 的內(nèi)容成功初始化，但是_year / _month / _day缺依然是隨機值。
- 無參的構(gòu)造函數(shù)和全缺省的構(gòu)造函數(shù)都稱為默認構(gòu)造函數(shù)，并且默認構(gòu)造函數(shù)只能有一個。注意：無參構(gòu)造函數(shù)、全缺省構(gòu)造函數(shù)、我們沒寫編譯器默認生成的構(gòu)造函數(shù)，都可以認為是默認構(gòu)造函數(shù)
2 析構(gòu)函數(shù)
析構(gòu)函數(shù)與構(gòu)造函數(shù)功能相反，析構(gòu)函數(shù)不是完成對對象本身的銷毀，局部對象銷毀工作是由編譯器完成的。而對象在銷毀時會自動調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，完成對象中資源的清理工作。
語法
- 析構(gòu)函數(shù)名是在類名前加上字符
~。 - 無參數(shù)無返回值類型。
- 一個類只能有一個析構(gòu)函數(shù)。若未顯式定義，系統(tǒng)會自動生成默認的析構(gòu)函數(shù)。注意：析構(gòu)函數(shù)不能重載
- 對象生命周期結(jié)束時，C++編譯系統(tǒng)系統(tǒng)自動調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。
下面的棧可以幫助我們理解析構(gòu)函數(shù)的作用
typedef int DataType;
class Stack
{
public:
Stack(size_t capacity = 3)
{
_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
if (NULL == _array)
{
perror("malloc申請空間失敗!!!");
return;
}
_capacity = capacity;
_size = 0;
}
void Push(DataType data)
{
// CheckCapacity();
_array[_size] = data;
_size++;
}
// 析構(gòu)函數(shù)
~Stack()
{ //如果 不為空
if (_array)
{ // 釋放指針
free(_array);
//初始化
_array = NULL;
_capacity = 0;
_size = 0;
}
}
private:
DataType* _array;
int _capacity;
int _size;
};
void TestStack()
{
Stack s;
s.Push(1);
s.Push(2);
//生命周期結(jié)束自動析構(gòu)清理
}
特性
關(guān)于編譯器自動生成的析構(gòu)函數(shù)，是否會完成一些事情呢？下面的程序我們會看到，編譯器生成的默認析構(gòu)函數(shù)，對自定類型成員調(diào)用它的析構(gòu)函數(shù)。
class Time
{
public:
~Time()
{
cout << "~Time()" << endl;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
private:
// 基本類型(內(nèi)置類型)
int _year = 1970;
int _month = 1;
int _day = 1;
// 自定義類型
Time _t;
};
int main()
{
Date d;
return 0;
}
調(diào)用自定義類型 time 的析構(gòu)函數(shù)
注意 ：
析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用順序，先創(chuàng)建先銷毀，先銷毀局部變量，在銷毀全局變量。
如果類中沒有申請資源時，析構(gòu)函數(shù)可以不寫，直接使用編譯器生成的默認析構(gòu)函數(shù)，比如Date類；有資源申請時，一定要寫，否則會造成資源泄漏，比如Stack類
3 拷貝構(gòu)造函數(shù)
拷貝構(gòu)造函數(shù)：只有單個形參，該形參是對本類類型對象的引用(一般常用const修飾)，在用已存在的類類型對象創(chuàng)建新對象時由編譯器自動調(diào)用
特性
- 拷貝構(gòu)造是構(gòu)造函數(shù)的一個重載形式。
- 拷貝構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)只有一個且必須是類類型對象的引用，使用直接的傳值編譯器會直接報錯，因為會引發(fā)無窮遞歸調(diào)用。
原因：傳值拷貝時
第一步：開辟一個臨時空間；
第二步：由于臨時空間是需要構(gòu)造的，重新調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)（無窮遞歸形成…）
- 若未顯式定義，編譯器會生成默認的拷貝構(gòu)造函數(shù)。 默認的拷貝構(gòu)造函數(shù)對象按內(nèi)存存儲按字節(jié)序完成拷貝，這種拷貝叫做淺拷貝，或者值拷貝。
- 淺拷貝不能實現(xiàn)復雜的類拷貝，涉及指針等內(nèi)容會拷貝失敗。
- 拷貝構(gòu)造函數(shù)典型調(diào)用場景：
使用已存在對象創(chuàng)建新對象
函數(shù)參數(shù)類型為類類型對象
函數(shù)返回值類型為類類型對象
4 賦值運算符重載
運算符重載
C++為了增強代碼的可讀性引入了運算符重載，運算符重載是具有特殊函數(shù)名的函數(shù)，也具有其返回值類型，函數(shù)名字以及參數(shù)列表，其返回值類型與參數(shù)列表與普通的函數(shù)類似。函數(shù)名字為：關(guān)鍵字operator后面接需要重載的運算符符號。函數(shù)原型：返回值類型 operator"操作符" (參數(shù)列表)
注意：
- 不能通過連接其他符號來創(chuàng)建新的操作符：比如operator@
- 重載操作符必須有一個類類型參數(shù)
- 用于內(nèi)置類型的運算符，其含義不能改變，例如：內(nèi)置的整型+，不 能改變其含義作為類成員函數(shù)重載時，其形參看起來比操作數(shù)數(shù)目少1，因為成員函數(shù)的第一個參數(shù)為隱藏的this
-
.* :: sizeof ?: .注意以上5個運算符不能重載。這個經(jīng)常在筆試選擇題中出現(xiàn)。
來看樣例：
class Date {
public:
Date(int year = 2024, int month = 1, int day = 1) {
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
bool operator==( const Date& d2) {
return _year == d2._year
&& _month == d2._month
&& _day == d2._day;
}
void show() {
cout << _year << "-" << this->_month << "-" << this->_day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main() {
Date today(2024, 2, 18);
Date yesterday(2024, 2, 17);
today.show();
yesterday.show();
cout << "operator==()\n" << (today == yesterday) << endl;
return 0;
}
不相等返回假。
賦值運算符重載
- 賦值運算符重載格式
參數(shù)類型：const T&，傳遞引用可以提高傳參效率返回值類型：T&，返回引用可以提高返回的效率，有返回值目的是為了支持連續(xù)賦值檢測是否自己給自己賦值返回*this ：要復合連續(xù)賦值的含義
class Date {
public:
Date(int year = 2024, int month = 1, int day = 1) {
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
//運算符重載
bool operator==( const Date& d2) {
return _year == d2._year
&& _month == d2._month
&& _day == d2._day;
}
//賦值運算符重載
Date& operator=(const Date& d)
{
if(this != &d){
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
return *this;
}
void show() {
cout << _year << "-" << this->_month << "-" << this->_day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main() {
Date today(2024, 2, 18);
Date day = today;
today.show();
day.show();
return 0;
}
可以成功賦值。
- 賦值運算符只能重載成類的成員函數(shù)不能重載成全局函數(shù)
原因：賦值運算符如果不顯式實現(xiàn)，編譯器會生成一個默認的。此時用戶再在類外自己實現(xiàn)一個全局的賦值運算符重載，就和編譯器在類中生成的默認賦值運算符重載沖突了，故賦值運算符重載只能是類的成員函數(shù) - 用戶沒有顯式實現(xiàn)時，編譯器會生成一個默認賦值運算符重載，以值的方式逐字節(jié)拷貝。注意：內(nèi)置類型成員變量是直接賦值的，而自定義類型成員變量需要調(diào)用對應(yīng)類的賦值運算符重載完成賦值。
既然編譯器生成的默認賦值運算符重載函數(shù)已經(jīng)可以完成字節(jié)序的值拷貝了
還需要自己實現(xiàn)嗎？當然像日期類這樣的類是沒必要的。那么下面的類呢？驗證一下試試？
typedef int DataType;
class Stack
{
public:
Stack(size_t capacity = 10)
{
_array = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType));
if (nullptr == _array)
{
perror("malloc申請空間失敗");
return;
}
_size = 0;
_capacity = capacity;
}
void Push(const DataType& data)
{
// CheckCapacity();
_array[_size] = data;
_size++;
}
~Stack()
{
if (_array)
{
free(_array);
_array = nullptr;
_capacity = 0;
_size = 0;
}
}
private:
DataType *_array;
size_t _size;
size_t _capacity;
};
int main()
{
Stack s1;
s1.Push(1);
s1.Push(2);
s1.Push(3);
s1.Push(4);
Stack s2;
s2 = s1;
return 0;
}
這里會發(fā)現(xiàn)下面的程序會崩潰掉？這里就需要我們以后講的深拷貝去解決。
注意：如果類中未涉及到資源管理，賦值運算符是否實現(xiàn)都可以；一旦涉及到資源管理則必須要實現(xiàn)文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-833562.html
特例：前置++ 與 后置++
前置++：返回+1之后的結(jié)果
// 注意：this指向的對象函數(shù)結(jié)束后不會銷毀，故以引用方式返回提高效率
Date& operator++()
{
_day += 1;
return *this;
}
后置++：
前置++和后置++都是一元運算符，為了讓前置++與后置++形成能正確重載
C++規(guī)定：后置++重載時多增加一個int類型的參數(shù)，但調(diào)用函數(shù)時該參數(shù)不用傳遞，編譯器自動傳遞
注意：
后置++是 先使用后+1，因此需要返回+1之前的舊值，故需在實現(xiàn)時需要先將this保存
一份，然后給this+1,文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-833562.html
Date operator++(int)
{
Date temp(*this);
_day += 1;
// temp是臨時對象，因此只能以值的方式返回，不能返回引用
return temp;
}
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到了這里，關(guān)于【C++】C++入門—初識構(gòu)造函數(shù) ， 析構(gòu)函數(shù)，拷貝構(gòu)造函數(shù)，賦值運算符重載的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY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)！
