C++——类的6个默认成员函数-编程知识

类中的6个默认成员函数

构造函数

构造函数的特点

初始化列表

隐式类型转换

析构函数

拷贝构造函数

赋值重载

运算符重载

赋值重载

取地址重载

类中的6个默认成员函数

类中的6个默认成员函数根据不同的作用可以分为：

初始化和使用后清理：构造函数负责初始化对象。析构函数负责对象使用完后进行清理。

拷贝复制：拷贝构造是使用同类对象来初始化新创建的对象。赋值重载主要是把一个对象赋值给另一个对象。

取地址重载：主要是对普通对象和const对象取地址。这两个成员函数很少会自己实现，一般都是使用编译器默认生成的。

默认成员函数特点：如果我们不写，编译器会自己生成一份。

构造函数

构造函数是特殊的成员函数，其名字与类名相同，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。我们不写，编译器是会生成一个无参的默认构造函数。

默认生成的构造函数，对于内置类型（int、char、指针等）不做处理（一般为随机值），对于自定义类型（struct、class）会去调用他们自己的默认构造函数。C++11对这点进行了优化，他允许我们在声明变量的时候给缺省参数（缺省参数会给初始化列表）。

默认构造函数有3种：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（即能对没有传参的实例对象赋初值的函数，就是默认构造函数）。

构造函数的特点

        1.函数名与类名相同。

        2.定义时没有返回值（不是void，而是不需要写）。

        3.对象实例化时（创建对象）自动调用对应的构造函数。

        4.构造函数可以重载。

        5.如果我们写了一个构造函数，编译器就不会再给默认构造函数。所以我们写构造函数时一定要包含无参的。

在调用构造函数的时候，和调用其他成员函数不同，需要在创建变量时，在后面附上初值，也可以不赋初值，这样会默认没有给值，就会走上面的date构造函数。当没有构造函数时，对象实例化会报错。

初始化列表

上述在构造函数内实现成员初始化的操作，其实不能被称为初始化，因为初始化实际上只会执行一次，但在函数内容是我们定义的，我们可以多次赋值，所以构造函数体内实际上算赋值，不能算做初始化。

初始化列表：以一个冒号开始，接着是一个以逗号分隔的成员列表，每个成员变量后面跟一个放在括号中的初始值或表达式。

注意：初始化列表的优先级高于函数体内的赋值。初始化列表的内部初始化顺序是按照声明的顺序走（谁先声明谁先初始化）

初始化列表的具体实现方式入下：

缺省参数还可以放在声明处（就是上述C++11优化的内容），效果跟放在构造函数传参部分一样。但是在声明部分的缺省参数会在初始化列表时进行使用，而构造函数传参部分的缺省参数是放在函数体内使用。

注意：

        1.每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(初始化只能初始化一次)

2. 如果类中包含以下成员，必须放在初始化列表位置进行初始化：

                引用成员变量，&

                const修饰的成员变量

                自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)

隐式类型转换

单构造函数（单个传参）支持隐式类型转换。

比如下图，我们的类C的成员只有一个int类型的成员，直接用一个常量作为初始化的值，由于2是int型，与C的类型不同，会进行隐式类型转换，当进行类型转换时会构造一个临时对象，在对这个临时对象，调用一次拷贝构造，拷贝给对象cc2（由于进行了2次构造，有些编译器会优化，优化成一次构造）。第二条代码（原理相同），2也会产生一个临时对象，然后将这个临时变量拷贝给const C当其的引用，和直接使用const int& cc3=2一样。

最后一个const double& d=i，是把i隐式类型转换时，产生的一个临时变量存储到const double& d中，由于临时变量具有常属性，所以可以被const修饰。

隐式类型转换还有其他用途。例如下面图中样例，4和const C& c类型不同，但4会进行隐式类型转换，产生一个临时变量给c，当做push函数的形参。如果不想进行隐式类型转换，就要再函数前面加个explicit修饰。

析构函数

析构函数是特殊的成员函数，其特征如下：

1. 析构函数名是在类名前加上字符：~，也就是在构造函数的名字前上加个~。

2. 析构函数是无参数无返回值的。

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

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

根据第四点的特性，析构函数常用于数据结构中，free我们malloc出来的空间。我们把free放进析构函数中，不需要后期调用，当对象生命周期结束时，编译器调用这个析构函数，就实现了free。

编译器默认生成的析构函数与默认构造函数类似，内置类型不做处理，自定义类型调用他自己的析构函数。

如果创建的类对象是局部变量，那要满足内存栈上的后进先出原则，后创建的先会被销毁，即后定义的先析构。总的销毁顺序为：局部对象（后定义的先销毁）-->局部静态（后定义的先销毁）-->全局对象（后定义的先销毁）

拷贝构造函数

拷贝构造也是一个构造。写法与构造函数类似，但是传参要传一个同类型的引用。以一个同类型的对象为初始值，复制一份。拷贝构造只用与初始化新对象。

拷贝构造函数特点：

        1. 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式，所以如果我们写了拷贝构造函数，编译器就不会自己生成默认构造函数，就会报错；所以如果写了拷贝构造函数，就要自己再实现一个构造函数。

        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（传引用），若使用传值方式编译器会直接报错，因为会引发无穷递归调用。C++规定，类的传值传参会调用拷贝构造函数，所以在我们自己实现拷贝构造函数时造成无限递归，传引用传参就不会引发无限递归了。

        3. 如果我们没有写拷贝构造函数，编译器会自己生成一个默认拷贝构造函数，它会对类内的内置类型成员进行值拷贝，也叫做浅拷贝（把二进制编码一模一样拷贝到新的对象）。对于自定义型成员，调用它自己的拷贝构造函数。

默认拷贝构造函数缺点：对象中有malloc的空间不能只用默认拷贝构造函数。默认的拷贝构造函数只会进行浅拷贝，如果我们拷贝的对象成员中有指针指向一个malloc开辟的空间，那么拷贝的、新对象的成员的指针，也会指向同个区域；当我们使用完结束程序时，编译器会调用对象的析构函数，如果我们在析构函数内对这块指针指向的区域进行free，那么两个对象的析构就会free同块空间两次，就会出现野指针报错。这时候就需要自己写个深拷贝，只malloc一个同样大的空间然后赋值给新对象的指针。

注意：函数传值或者返回一个值时（传的是类对象）会调用一次拷贝构造（有些编译器会优化，不进行拷贝构造）。

赋值重载

运算符重载

Operator运算符做函数名，被称为运算符重载。函数的具体内容自己实现，调用的时候就和正常函数一样调用就行，运算符重载后，直接用运算符来表示也行，编译器会自动找到该运算符对应的重载函数。运算符重载只适用于自定义类型。

c++规定，如何区分前置++和后置++的运算符重载，前置++重载就写为：Date& operator++()；而后置++重载写为：Date operator++(int)；让这两个函数构成函数重载。

注意：

1. 不能通过连接其他符号来创建新的操作符（只能用C/C++中原有的操作符）：比如operator@就不存在。

2. 重载操作符必须有一个类类型的参数，不能用运算符重载去改变内置类型变量的行为。

3. 用于内置类型的运算符，其含义不能改变，例如：内置的整型+，不能改变其含义。

4. 作为类成员函数重载时，其形参看起来比操作数数目少1，因为成员函数的第一个参数为隐藏的this

5. .* ::（域限定操作符） sizeof ?:（三目） .（类引用） 注意以上5个运算符不能重载。这个经常在笔试选择题中出现。

赋值重载

赋值运算符重载就是上述运算符重载的符号为‘=’，对‘=’进行重载，目的是把同类型的自定义类型对象的数据赋值给一个新的对象（类型要相同）。默认赋值重载跟拷贝构造函数类似，只进行浅拷贝，要实现深拷贝要自己实现。

赋值重载与拷贝构造类似，所以它也只会对类内的内置类型成员进行值拷贝，自定义类型调用它们自己的赋值重载。

赋值重载和拷贝构造的差异：赋值重载是把一个对象的数据，赋值给一个已经存在的对象，拷贝构造是把一个对象的数据，拷贝给另一个新的对象用于初始化。比如下图，虽然看起来用了赋值重载，但是实际上是对tmp进行初始化，所以内核是拷贝构造。

赋值运算符重载格式细节：

传参类型：const Date&，传递引用可以提高传参效率。

返回值类型：Date&，返回引用可以提高返回的效率，有返回值目的是为了支持连续赋值。

返回*this ：要复合连续赋值的含义。

注意：函数内容里要检测是否自己给自己赋值，防止出现自身赋值。