类和对象提高

此篇继续讲解类和对象的提高知识，包括默认成员函数、运算符重载等相关内容，没有看过 C++基础知识和类和对象基础知识（可翻阅我的文章）的小伙伴，可以先收藏，之后学习完再看效果会更好哦。

默认成员函数

在一个空类中并不是什么都没有，编译器会调用六个默认成员函数

在这里插入图片描述

1）构造函数

我们常常会忘记调用Init函数，导致没有初始化，而如果使用构造函数初始化就不会出现这种现象，因为编译器会自动调用。怎么样，体会到 C++ 的快乐了吧。

注意：构造函数不是开空间创建对象，而是初始化对象

【特性】

  1. 函数名和类名相同，且无返回值
  2. 对象实例化时编译器自动调用
  3. 可以重载

【实例对比】

①老版本

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(2024, 2, 26);d1.Print();// 弊端就是会忘记Initreturn 0;
}

②新版本

class Date
{
public:// 1.无参构造函数Date(){}// 2.带参构造函数Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}private:int _year;int _month;int _day;
};void TestDate()
{Date d1; // 调用无参构造函数Date d2(2024, 2, 26); // 调用带参的构造函数//Date d3(); //错误，此处是为了避免跟函数声明混淆
}

【注意】：如果显式调用，编译器就不会生成，否则会生成无参的默认构造函数（注意和默认成员函数区分）

PS：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，并且默认构造函数只能有一个。

Q：有小伙伴觉得这个系统调用的默认构造有什么用？对象的成员变量不还是随机值吗？

对于内置类型（语言提供的数据类型，eg. int/char）不作处理，在C++11中可以在类声明时给默认值；而对于自定义类型（eg. class/struct/union），会去调用各自的构造函数，如果不具备对应的默认构造函数则会报错。

2）析构函数

同样的，Destroy也是经常容易忘记的操作，而在C++中，引入析构函数来实现自动清理对象中的资源（妈妈再也不用担心我会忘记Destroy了）

注意：不是对对象本身的销毁，销毁工作是由编译器完成的，析构的作用是在销毁时完成对象中资源的清理工作。

跟构造函数类似，对于每个成员变量，内置类型最后系统会将其内存回收，而自定义类型需要调用它的析构函数。

【示例】

#include<iostream>
using namespace std;typedef int DataType;
class Stack
{
public:Stack(size_t capacity = 3){// 有资源申请_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);if (NULL == _array){perror("malloc申请空间失败!");return; }_capacity = capacity;_size = 0; }void Push(DataType data){_array[_size] = data;_size++; }// ~类名() 这种表达方式为析构函数~Stack() {if (_array) {free(_array);_array = NULL;_capacity = 0;_size = 0;} }
private:DataType* _array;int _capacity;int _size;
};void TestStack()
{Stack s;s.Push(1);s.Push(2);
}

【注意】

（1） 如果类中没有申请资源时，析构函数可以不写，直接使用编译器生成的默认析构函数，比如 Date类；

有资源申请时，一定要写，否则会造成资源泄漏，比如上面的Stack类。

（2）后定义的先析构；

析构顺序：局部对象(后定义先析构) → 局部静态 → 全局变量(后定义先析构)

（3）析构函数不能重载

3）拷贝构造函数

它的作用就如名字一样，用来拷贝的，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。

【示例】

class Date
{
public:// 拷贝构造，是构造函数的一个重载形式Date(const Date& d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}private:int _year;int _month;int _day;
};void TestDate()
{Date d1(2024, 2, 26); Date d2(d1);  // 拷贝构造
}

【注意】

（1）拷贝构造的参数只能是类对象的引用，否则会引发无穷递归。因为在传值传参的时候，会形成一个新的拷贝构造，然后就再调用拷贝构造，无穷递归下去了。

（2）并且是const类的，避免对原先的对象作出修改。
（3）如果没有显式定义，编译器会生成默认的拷贝构造函数，其中的内置类型成员按内存存储的字节序拷贝，自定义类型成员会调用它的拷贝构造，这个过程称为浅拷贝或值拷贝。

【重点】

一般来说，如果没有涉及资源申请（动态内存开辟），拷贝构造可写可不写，但是一旦涉及资源申请就必须写了。

如果不写拷贝构造，会调用默认的拷贝构造，则会将原对象的内容按值拷贝，其中的指针会指向同一块空间。

而在销毁时，其中一个对象已经释放对应地址的空间，而后释放的对象会对相同的位置进行释放，导致程序崩溃。

4）赋值运算符重载

引入：C++为了自定义类型也可以像内置类型那样使用运算操作符，增强代码的可读性，引入了运算符重载，运算符重载是具有特殊函数名的函数。

使用方式：返回值类型 operator操作符(参数列表)

【注意事项】

  1. 不能创造新的操作符，例如operator@
  2. 内置类型的运算符不可改变含义
  3. .* :: sizeof ?: . 这五个运算符不可重载

【示例】以日期类的小于和等于符号作例子

bool Date::operator==(const Date& d)
{return _year == d._year&& _month == d._month&& _day == d._day;
}bool Date::operator<(const Date& d)
{if (_year < d._year){return true;}else if (_year == d._year){if (_month < d._month)return true;else if (_month == d._month){if (_day < d._day)return true;}}return false;
}

其实在实现了这两个运算符重载之后，其他的就可以复用已经重载过的了

bool Date::operator<=(const Date& d) 
{return *this < d || * this == d;
}
// 是不是很爽bool Date::operator>(const Date& d)
{return !(*this <= d);
}bool Date::operator>=(const Date& d)
{return !(*this < d);
}bool Date::operator!=(const Date& d)
{return !(*this == d);
}

赋值运算符重载是一种特殊的运算符重载，属于默认成员函数，也就是说不显式写，编译器也会自动调用。与拷贝构造类似，当没有涉及资源配置时，可写可不写，但如果涉及资源配置必须写。

【示例】

Date& operator=(const Date& d)
{if (this != &d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}return *this;
}

【注意点】

  1. 参数是本类对象的引用
  2. 赋值运算符只能重载成类的成员函数不能重载成全局函数，因为赋值运算符如果不显式实现，编译器会生成一个默认的，全局的赋值重载和编译器在类中生成的默认赋值重载冲突了。
  3. 拷贝构造是用一个已经存在的对象去初始化一个新的对象，而赋值运算符重载是两个已经存在的对象进行赋值操作。

关于日期类的运算符重载我会单独写一篇博客详解，敬请期待！

在这里插入图片描述

5）取地址操作符重载

class Date
{
public :Date* operator&(){return this;}const Date* operator&() const{return this;}
private :int _year ; int _month ;int _day ; 
}

这两个一般不需要重载，用编译器自动调用的就好，所以不用深入学习。

如果对你有帮助的话，不妨点个赞鼓励一下博主～

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