C++类中的六大默认成员函数详解

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时间:2021-06-03
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在C++中,当你去创建一个类的时候,即便这个类是空类,也会自动生成下面6个默认成员函数,在本篇博客中,我将逐一分析下面6个默认成员函数。

C++类中的六大默认成员函数详解

构造函数

构造函数并不是去构造函数的函数,而是去对函数进行初始化的函数。构造函数的函数名与类名相同,当我们每次创建类对象的时候,就会自动调用构造函数。构造函数在对象的生命周期中只会调用1次。

class Date
{
public:
    //构造函数
	Date(int year = 2021, int month = 4, int day = 11)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

构造函数的几个特点

①函数名与类名相同

②无返回值

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

class Date
{
public:
    //构造函数的重载:
    //无参的构造函数
	Date()
	{}
    //需要传参的构造函数
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

⑤如果类中没有显式定义构造函数(就是自己没有去定义构造函数),那么编译器会自动生成一个无参的默认构造函数;

如果类中显式定义了构造函数,那么编译器将不再生成,而是去使用用户定义的构造函数。

⑥默认构造函数只能同时存在1个。默认构造函数分为以下3种:①无参的构造函数 ②全缺省的构造函数 ③编译器默认生成的构造函数

默认构造函数的共同特点是:不用传参就可以调用

class Date
{
public:
	//下面2种和 当你不写构造函数时编译器自动生成的默认构造函数只能同时存在1种
    //无参的
	Date()
	{
		_year = 2021;
		_month = 4;
		_day = 11;
	}
    //全缺省的
	Date(int year = 2021, int month = 4, int day = 11)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

⑦编译器生成的默认的构造函数,对内置类型(int, char, double...)不会做任何处理,但是会针对自定义类型的成员,调用它的构造函数去进行初始

构造函数调用的2种写法:

int main()
{
    //无参时
    Date d;
    //单个参数
	Date(1);
	Date d1 = 2;//这种写法会发生隐式类型转换
    //多个参数
    Date(2021, 4, 11);
    Date d2 = {2021, 4, 11};//C++11中才支持的写法
}

构造函数与初始化列表

初始化列表:以冒号开始,接着是一个以逗号分隔的数据成员列表,每个"成员变量"后面跟一个放在括号中的初始值或表达式。

初始化列表有什么用?

初始化列表,顾名思义就是对对象进行初始化的,但是我们已经可以在构造函数体内进行初始化了(通过对成员变量进行赋值来进行初始化),为什么还需要初始化列表?

这是因为,有些类型的数据无法通过在构造函数体内进行赋值来进行初始化。这样的数据类型有下面3种:

    引用成员变量 const成员变量 自定义类型成员 (且它的类没有默认构造函数[即,它必须要进行传参])

上面的三种数据类型有一个共同的特点,它们都要求你在定义变量的时候进行赋值。

比如,引用成员变量,使用引用的时候必须进行初始化,否则语法就是错误的。

析构函数

析构函数的作用与构造函数相反,在对象的生命周期结束的时候会自动调用析构函数,完成类的一些资源清理的工作。

析构函数的特点

析构函数名是在类名的前面加上~ 无参,无返回值 一个类中有且只有1个析构函数。如果未显式定义,系统会自动生成默认的析构函数。(如果定义了,则采用显式定义的) 对象生命周期结束时,C++编译系统会自动调用析构函数 编译器生成的默认的析构函数,对内置类型(int, char, double...)不会做任何处理,但是会针对自定义类型的成员,会去调用它的析构函数

析构函数的一般使用情况:

一般使用在那些涉及到动态内存开辟空间的类中,因为这样的对象需要对其动态开辟的空间进行释放。

class Stack
{
public:
    //构造函数
	Stack(int n = 3)
	{
		_a = (int*)malloc(sizeof(int)*n);
		_size = 0;
		_capacity = n;
	}
    //析构函数
	~Stack()
	{
		free(_a);
		_size = _capacity = 0;
	}
private:
	int* _a;
	int _size;
	int _capacity;
};

拷贝构造函数

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去创建新的对象时,编译器会自动调用拷贝构造函数。

拷贝构造函数的特点

拷贝构造函数是构造函数的一个重载 拷贝构造函数的参数只有1个,且必须使用引用传参,如果使用引用传值的形式会引发无限递归

拷贝构造函数的2种调用方法(完全等价的):

int main()
{
	Date d1(1);
	//拷贝构造函数
	Date d2(d1);  //1
	Date d3 = d1; //2
 
	return 0;
}

赋值运算符重载

在了解赋值运算符重载之前,我们需要先知道什么是运算符重载。

运算符重载

运算符重载是具有特殊函数名的函数。

函数名:关键字operator后面接需要重载的运算符符号(如:operator>)

函数原型:返回类型 operator操作符 (参数列表)

注意:

operator后面必须跟着的是操作符(这样是不可以的 operator@) 重载操作符必须有一个类类型或者枚举类型的操作数 用于内置类型的操作符,其含义无法改变。(比如内中的整型+,3+5这其中的+的意义不会改变) this指针为限定的第一个形参,也就是this作为第一个操作数 .*、::、sizeof、?:、. 这5个操作符无法进行重载。

赋值运算符重载

class Date
{
public:
	Date(int year = 2021, int month = 4, int day = 11)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	//赋值运算符重载
	Date& operator=(const Date& d)
	{
		_year = d._day;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
		return *this;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

注意:赋值运算符重载必须有返回值,如果没有返回值的话,无法解决 a = b = c 这种连续赋值的操作。

拷贝构造函数与赋值运算符重载

Date d1(1);
	Date d2(0);
	
	//赋值运算符重载
	d2 = d1;     //注意,只有2个操作数都是已经定义过的变量时,才会调用赋值运算符重载
 
	//拷贝构造函数
	Date d3(d1);

浅拷贝

浅拷贝是你在没有写拷贝构造函数和operator=时,编译器自动调用的默认成员函数。它的功能是将对象以字节的为单位拷贝过去。

取地址与const取地址操作符重载

这两个运算符一般不需要重载,使用编译器生成的默认取地址的重载即可(编译器默认的基本就够用了),只有特殊情况,才需要重载,比如想让别人获取到指定的内容。

class Date
{
public:
    //取地址操作符重载
	Date* operator&()
	{
		return this;
	}
    //const取地址操作符重载
	const Date* operator&()const
	{
		return this;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
class Date
{
public:
    //初始化列表
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year),
		 _month(month),
		 _day(day)
	{}
 
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
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