文章目录
🌍1. 默认成员函数
🗾2. 构造函数
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(2023, 6, 5);
d1.Print();
Date d2;
d2.Init(2023, 6, 5);
d2.Print();
return 0;
}
对于这个Date
类,我们使用Init
方法来给对象设置初始,但是每次都需要手动设置,如果对象一旦多了,麻烦不说,还有可能会忘记。C++祖师爷可能被困扰过,于是在C++中引入了构造函数。
🧭2.1 概念
构造函数是一个特殊的成员函数,用于在创建对象时进行初始化操作。构造函数的名称与类名相同,并且没有返回类型(包括void)。它在对象被创建时自动调用,用于初始化对象的成员变量和执行其他必要的设置。
🧭2.2 特性
构造函数具有以下特点:
-
构造函数名与类名相同:构造函数的名称必须与其所属类的名称完全相同,包括大小写。
-
构造函数没有返回类型:与其他函数不同,构造函数没有显式的返回类型,包括void。它们在对象创建时自动调用,无需显式调用。
-
构造函数在对象创建时被调用:当使用类的对象声明时,构造函数会自动调用,为对象分配内存并初始化其成员变量。
-
构造函数可以重载:一个类可以有多个构造函数,它们可以具有不同的参数列表(重载),以便在创建对象时提供不同的初始化选项。
class Date { public: //无参数 Date() { ; } //带参数 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; Date d2(2023, 6, 5); d1.Print(); d2.Print(); }
-
默认构造函数:如果没有定义构造函数,编译器会自动为类生成一个默认构造函数。默认构造函数没有参数,并执行默认的初始化操作。
class Date { public: void Print() { cout << _year << " " << _month << " " << _day << endl; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1; d1.Print(); }
运行这段代码,我们发现默认初始化的是随机值。
这其实是属于C++的一个小缺陷。
-
无参和全缺省的构造函数都是属于默认构造函数,因为它们在对象创建时提供了默认的初始化方式。无参的构造函数适用于不需要任何参数的初始化场景,而全缺省的构造函数适用于所有成员变量都具有默认值的情况。他们都不需要传参。
无参构造函数、全缺省构造函数、编译器默认生成的构造函数,都属于默认构造函数,他们有且只能有一个。
🌋3. 析构函数
有了自动初始化,那自然是少不了销毁的,这两兄弟一般都是配套的。
🗻3.1 概念
析构函数是一种特殊的成员函数,它的功能与构造函数功能相反,用于在对象销毁时进行清理和释放资源的操作。析构函数的名称与类名相同,前面加上波浪号~
,没有参数和返回类型(包括void)。它在对象被销毁时自动调用,用于执行必要的清理操作。
🗻3.2 特性
-
析构函数的名称与类名相同:析构函数的名称必须与其所属类的名称完全相同,并在前面加上波浪号
~
,包括大小写。 -
析构函数没有返回类型:与其他函数不同,析构函数没有显式的返回类型,包括void。它们在对象销毁时自动调用,无需显式调用。
-
仅能有一个析构函数:一个类只能有一个析构函数。它不允许重载多个析构函数。
-
析构函数在对象销毁时被调用:当对象的生命周期结束、超出作用域或显式删除对象时,析构函数会自动调用。它用于清理对象所占用的资源。
-
自定义析构函数:如果不定义析构函数,编译器会生成一个默认的析构函数,执行默认的清理操作。但如果需要执行特定的清理操作或释放动态分配的资源,可以自定义析构函数(类中没有申请资源时,析构函数可以不写;有资源申请时,一定要写,否则会造成资源泄露)。
🪂4. 拷贝构造函数
Ctrl C
(复制)和Ctrl v
(粘贴)是我们十分常用的两个快捷键,而在C++中,有一个类的默认成员函数,也可完成对象的拷贝。
🚡4.1 概念
拷贝构造函数是一种特殊的构造函数,用于创建一个对象时,使用同一类的另一个对象的值进行初始化。拷贝构造函数的主要目的是创建一个新的对象,并将已存在对象的值复制到新对象中。
🚡4.2 特性
-
.拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。
-
拷贝构造函数的参数是对同一类的对象的引用,它用于指定要拷贝的对象。通常使用
const
关键字确保被拷贝的对象在拷贝过程中不会被修改。 -
默认情况下,如果没有为类定义拷贝构造函数,编译器会生成一个默认的拷贝构造函数,该函数会执行逐个成员变量的复制操作。这种操作方式叫做浅拷贝。
🛸5. 赋值运算符
🛎5.1 运算符重载
C++中,内置类型可以直接比较,但是对于自定义类型,想要比较,需要我们自己写出对应的方法。
class Date
{
public:
Date(int year = 2023, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
bool Less(const Date& d)
{
if (_year < d._year)
{
return true;
}
else if (_year == d._year && _month < d._month)
return true;
else if (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day)
return true;
else if (_year == d._year && _month == d._month && _day == d._day)
exit(-1);
return false;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
//内置类型
int a = -1;
int b = 1;
cout << (a > b) << endl;
//内置类型
Date d1(2023,6,7);
Date d2(2023, 6, 6);
cout << d1.Less(d2) << endl;
return 0;
}
这种方式显然不是很直白,于是C++引入了运算符重载:在类中重新定义已有
的运算符,使其能够对类的对象进行操作。
运算符重载函数的命名形式为 operator<运算符>
,例如这里比较是否小于operator<
class Date
{
bool operator<(const Date& d)
{
//...
}
//...
}
int main()
{
//...
Date d1(2023,6,7);
Date d2(2023, 6, 6);
//"<<"有优先级高于"<",所以这里要加上括号
cout << (d1<d2) << endl;
return 0;
}
🛎5.2 赋值运算符重载
前面所了解的拷贝构造函数,是对于一个对象去初始化创建另一个对象。而赋值运算符,用于已存在的两个对象之间的赋值。
拷贝构造的本质是一个构造函数,而赋值运算符本质上是一个运算符重载。
class Date
{
public:
Date(int year = 2023, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
//拷贝构造
Date(const Date& d)
{
cout << "Date(const Date& d)" << endl;
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
//运算符重载
Date& operator=(const Date& d)
{
if (this != &d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
return *this;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2023, 6, 7);
// 初始化 -- 构造函数
Date dd1(d1);
Date d2, d3, d4;
// 赋值 -- 运算符重载
d2 = d1;
d4 = d3 = d2;
}
- 重载的赋值运算符函数通常返回一个引用,以支持链式赋值操作,并允许连续赋值。
- 在重载函数中进行自赋值检查。
- 赋值运算符是一个默认成员函数,在没有显式定义的时候编译器会默认生成一个赋值运算符函数。默认赋值运算符执行逐个成员变量的赋值操作,对于指针成员变量,也是执行浅拷贝。所以如果有指针类型的成员,需要我们自己显式定义。
- 重载赋值运算符只能重载类的成员函数,这是因为赋值运算符的操作数包括被赋值对象和右侧的对象。重载为类的成员函数时,左侧的对象将被隐式地作为调用对象,而右侧的对象则作为函数参数传递。
🛎5.3 前置++与后置++
class Date
{
public:
//构造函数
Date(int year = 2023, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
//前置++
Date& operator++()
{
*this += 1;
return *this;
}
//后置++
Date operator++(int)
{
Date tmp(*this);
tmp += 1;
return tmp;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
由于前置++和后置++的运算符都是++
,为了以示区分,C++在后置++重载时加入了一个int
类型的参数,不过是使用这个函数的时候,不需要传递,编译器回自动判断(前置–、后置–也是同理)。
⌛6. const成员
在C++中,const
成员是指在类中声明为const的成员变量或成员函数。
-
const
成员变量:在类中声明为const的成员变量。它们必须在类的构造函数初始化列表中进行初始化,并且不能在类的任何成员函数中修改。const成员变量可以是基本数据类型(例如int、float等)或自定义类型。const成员变量在对象创建时就被初始化,并且在对象的整个生命周期中保持不变。 -
const
成员函数:const修饰类成员函数,实际修饰该成员函数隐含的this指针,表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改。const成员函数通过在函数声明的末尾加上const关键字来标识。const成员函数可以重载非const成员函数,但非const成员函数不能重载const成员函数。这是因为权限可以被缩小,但是不能被放大。
如果我们设置函数的时候,该函数不想改变成员变量,我们就可以使用
const
来修饰,这可以使我们的代码更加健壮。
7. 取地址和const取地址操作符重载
这两个不常用,一般不会重新定义,编译器会默认生成。
class Date
{
public :
Date* operator&()
{
return this ;
}
const Date* operator&()const
{
return this ;
}
private :
int _year ;
int _month ;
int _day ;
};
本篇主要介绍了C++的几个默认成员函数,可以把他们理解为C++的“贵族”,因为他们都是祖师爷钦点的。
那么本期的分享就到这里啦,我们下期再见,如果还有下期的话。