C++——类与对象2

发布于:2025-03-10 ⋅ 阅读:(16) ⋅ 点赞:(0)

类的6个默认成员函数

C++中,当类为空的时候(没有成员),编译器就什么都不做吗?

其实不是的,这时,编译器就会自动生成6个默认成员函数:

那么,什么是默认成员函数呢?
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

 6个默认成员函数:

1.初始化和清理:构造函数,析构函数

2.拷贝复制:拷贝构造,赋值重载

3.取地址重载:普通对象和const取地址。

一:构造函数

1.构造函数主要是完成初始化的任务。

class Date
{
public:
    void Init(int year, int month, int day)
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
    
}
int main()
{
    Date d1;
    d1.Init(2021, 3, 9);

    Date d2;
    d2.Init(2024, 7, 6);
    return 0;
}

看上面,当我们定义了一个日期的类,我们可以定义一个初始化函数来实现对日期时间的设置,但是呢?这是不是有点麻烦,那么我们可不可以每次调用时之前,它就自动把日期设置初始化好?答案是有的,我们的构造函数就是为了这而生的。

构造函数是一个特殊的成员函数,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

特点:

ps:虽然它叫构造函数,但是它是不会开辟空间创建对象的,它的任务只是进行初始化。

1. 函数名与类名相同。

2. 无返回值。

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

int main()
{
    Date d1();     //第一种  “Date d1(void)”: 未调用原型函数(是否是有意用变量定义的?)
    Date d2(2022,2,2);   //第二种
    return 0;
}

 

说明:

如果 使用第一种的话,是错误的,声明了d3函数,该函数无参,返回一个日期类型的对象。
它会出现上图的情况,这样调用寻找不到构造函数的,因为编译器会认为你再调用某个函数,所以会识别不到。

class Date
{
public:
    Date()
    {
       int _year=2022;
       int _month=2;
       int _day=2;
}
       
   
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
    
}

int main()
{
    Date d1;    
    return 0;
}

采用无参的时候,对象后面不用跟括号,否则就成了函数声明

 当我们没有写构造函数时,它会出现什么呢?会发现是随机值

这里我们先来认识:

内置函数/基本类型:语言本身定义的类型eg:int,char,double/指针等等

 自定义类型:用struct/class定义的类型

这里我们默认不写的话编译器就会自动生成,内置函数不做处理(虽然有些编译器会处理,但也只是个性化行为,不是所有的都是),自定义函数会自动去调用默认函数。

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。

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)
    {
        _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;
}

解释:隐藏了构造函数后,那么Date d1还能正常运行吗?

将Date类中构造函数屏蔽后,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

 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 

在vs2022中, 

我们可以发现:内置类型函数都要缺省值,且初始化符合我们的要求 

发现:全是自定义类型的构造,且这些类型都默认构造函数。 

不实现构造函数的情况下,编译器会生成默认的构造函数。但是看起来默认构造函数又没什么用?d对象调用了编译器生成的默认构造函数,但是d对象_year/_month/_day,依旧是随机值。也就说在这里编译器生成的默认构造函数并没有什么用??

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,看看下面的程序,就会发现编译器生成默认的构造函数会对自定类型成员_t调用的它的默认成员函数

 简单来说:这里我们默认不写的话编译器就会自动生成,内置函数不做处理(虽然有些编译器会处理,但也只是个性化行为,不是所有的都是),自定义函数会自动去调用默认函数。

7. 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。

class Date
{
public:
    Date()   //1个
    {
        _year = 1900;
        _month = 1;
        _day = 1;
    }
    Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)  //2个
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
}

上面出现了2个构造函数,这是不可以的,只能出现一个。

二:析构函数:

1.什么是析构函数呢?

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

特性:

1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。

2. 无参数无返回值类型。

3. 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

ps:自动生成默认的析构函数:这里跟构造函数一样:内置函数不做处理,自定义函数会自动去找默认析构函数。

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

这里以之前写的栈的销毁函数为例:

class Stack
{
public:
	
	Stack(int Decapacity=4)
	{
		cout << "Stack()" << endl;

		_a = (int*)malloc(sizeof(int) * Decapacity);
		if (_a == nullptr)
		{
			perror("malloc fail");
			return;
		}
		_top = _capacity = 0;
	}
	~Stack()
	{
		cout << "~Stack()" << endl;
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_top = _capacity = 0;
	}
	/*
	void Destory()
	{
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_top = _capacity = 0;
	}*/
private:
	int* _a;
	int _top;
	int _capacity;
};

int main()
{
	Stack st;
	return 0;

上面我们可以检验出来,构造函数和析构函数都是会自动去找的,不用特意去调用。

什么时候需要些析构函数?什么时候又不需要呢?

1.一般情况下,又动态申请的都需要显示写析构函数来释放资源

2. 没有动态申请的,就不需要写。

3.需要释放资源的成员都是自定义函数,则不需要写。

上面,为什么在main函数中都没有创建Time类的对象,却最后会调用Time的析构函数?

原因: main方法中创建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

三:拷贝构造函数

什么是拷贝构造函数?

我们从
可以理解成“复制”的功能,生成一一个一模一样的产物。(双胞胎)

拷贝构造函数: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。
 

特性:

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是类类型对象的引用,使用传值方式编译器直接报错,因为会引发无穷递归调用。

Date (const Date& d)
{
    _year=d._year;
    _month=d._month;
    _day=d._day;
}

若没有以引用,则会出现无限递归的情况。 

 

3.ps:C++中,拷贝构造:内置类型直接拷贝,自定义类型必须要调用拷贝构造。 

4.. 若未显式定义,编译器会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(如:内置类型),这种拷贝叫做浅拷贝,或者值拷贝

编译器生成的默认拷贝构造函数已经可以完成字节序的值拷贝了,还需要自己显式实现吗?当然像日期类这样的类是没必要的。但是像其他的是需要的:(如栈的拷贝构造)

1.Date和MyQueue不需要我们写

3.Stack需要我们写
 

class Stack
{
public:
	Stack(int Decapacity = 4)
	{
		_a = (int*)malloc(sizeof(int) * Decapacity);
		if (_a == nullptr)
		{
			perror("malloc fail");
			return;
		}
		_size = 0;
		_capacity = Decapacity;
	}

	int Push(int x)
	{
		return _a[_size] = x;
		_size++;
	}

	~Stack()
	{
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_size = _capacity = 0;
	}
private:
	int* _a;
	int _size;
	int _capacity;
};

int main()
{
	Stack st;
	st.Push(1);
	st.Push(2);
	st.Push(3);
	st.Push(4);

	Stack st1(st);
	return 0;
}

这里为什么会崩溃呢?

答:因为这里st调用构造函数创建了4个空间之后,存了1,2,3,4数字。

当用st去拷贝构造st1时,Stack没有显示拷贝构造函数,所以他会自动去找默认拷贝构造函数,因为它们是内置类型,直接去拷贝的,即将st的值原封不动的拷贝到st1里,这是st和st1就会指向同一个空间,到了结束的时候,调用到了析构函数,首先要销毁的是st1,已经将st1的空间释放了,但是st并不知道已经释放了,所以它也会再次释放掉,就会重复释放问题,即一个空间多次释放,所以会崩溃。

 

所以,我们要想成功运行,必须存的时候不是在同一块空间。即:创建一个临时是数组空间。

Stack(Stack& s)
{
	_a = (int*)malloc(sizeof(int) * s._capacity);
	if (_a == nullptr)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}
	memcpy(_a, s._a, sizeof(int) * s._capacity);
	_size = s._size;
	_capacity = s._capacity;
}

 好了,本次的分享到此结束了。

最后来到我们本次鸡汤部分:

走自己的路,看自己的风景,活著自己生命的节奏。