C++类和对象(中)

Hello大家好！ 很高兴与大家见面！ 给生活添点快乐，开始今天的编程之路。

一 类的默认成员函数

1概念：默认成员函数就是⽤⼾没有显式实现，编译器会⾃动⽣成的成员函数称为默认成员函数。（注意当我们自己写了类相应的默认成员函数，此时编译器不会⾃动⽣成默认成员函数）

2 类的默认成员函数生成个数/分类：⼀个类，我们不写的情况下编译器会默认⽣成以下6个默认成员函数，【注意这是C++98的标准，后续C++11还会增加两个默认成员函数移动构造和移动赋值】

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3怎么学习默认成员函数：

本期我们介绍的是前4种默认成员函数，并从两个方面去学习： • 第⼀：我们不写时，编译器默认⽣成的函数⾏为是什么，是否满⾜我们的需求。 •第⼆：编译器默认⽣成的函数不满⾜我们的需求，我们需要⾃⼰实现，那么如何⾃⼰实现？

二 构造函数 【功能相当于初始化】

1概念：构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数虽然名称叫构造，但是构造函数的主要任务并不是开空间创建对象(我们常使⽤的局部对象是栈帧创建时，空间就开好了)，⽽是对象实例化时初始化对象。注意当创建一个类类型的对象时，编译器会自动调用这个成员函数。以确保每个成员变量都有一个合适的初始值，且其在对象的整个生命周期中只会调用一次。

2构造函数的特点

2.1构造函数书写规则

1. 函数名与类名相同。 2. ⽆返回值。 (返回值啥都不需要给，也不需要写void，不要纠结，C++规定如此) 3. 对象实例化时系统会⾃动调⽤对应的构造函数。 4. 构造函数可以重载。

2.2构造函数的特性

1. 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，⼀旦⽤⼾显式定义编译器将不再⽣成。 2. ⽆参构造函数、全缺省构造函数、我们不写构造时编译器默认⽣成的构造函数，都叫做默认构造函数。 但是这 三个函数有且只有⼀个存在，不能同时存在 。⽆参构造函数和全缺省构造函数虽然构成 函数重载，但是调⽤时会存在歧义。要注意很多同学会认为默认构造函数是编译器默认⽣成那个叫 默认构造，实际上⽆参构造函数、全缺省构造函数也是默认构造，总结⼀下就是 不传实参就可以调⽤的构造就叫默认构造【注意构造函数中在调用无参构造和全缺省构造时，我们不能在后面加括号，如果加了括号此时就会与函数声明起冲突，c++规定在调用这两个构造函数是后面不用加括号】。 3. 我们不写，编译器默认⽣成的构造，对内置类型成员变量的初始化没有要求，也就是说是否初始化是不确定的，看编译器。对于⾃定义类型成员变量，要求调⽤这个成员变量的默认构造函数初始 化。如果这个成员变量，没有默认构造函数，那么就会报错，我们要初始化这个成员变量，需要⽤初始化列表才能解决【初始化列表后续会更新】。 C++中内置类型(基本类型)和⾃定义类型： 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原⽣数据类型，如：int/char/double/指针等，⾃定义类型就是我们使⽤class/struct等关键字⾃⼰定义的类型。

情况1：如果只保留带参构造函数

报的错是没有相匹配的构造函数，因为我们已经自己写了构造函数，此时编译器就不会在自动生成默认构造函数

情况2：变量是自定义变量

输出结果

这里也印证了前面说的，如果成员变量是自定义类型，则会调用该自定义类型的默认构造函数。如果没有默认构造函数会怎样？ 解决方法有两种：

• 提供默认构造函数
• 初始化列表

三 析构函数

1概念：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，⽐如局部对象是存在栈帧的，函数结束栈帧销毁，他就释放了，不需要我们管，C++规定 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释放⼯作。

2析构函数的特点

2.1析构函数书写规则

1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。 2. ⽆参数⽆返回值。 (这⾥跟构造类似，也不需要加void) 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。 4. 对象⽣命周期结束时，系统会⾃动调⽤析构函数。

2.2析构函数的特性

1. 跟构造函数类似，我们不写编译器⾃动⽣成的析构函数对内置类型成员不做处理，⾃定类型成员会调⽤他的析构函数。 2. 还需要注意的是我们显⽰写析构函数，对于⾃定义类型成员也会调⽤他的析构，也就是说⾃定义类型成员⽆论什么情况都会⾃动调⽤析构函数。 3. 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，如果默认⽣成的析构就可以⽤【满足需求】，此时就不需要显⽰写析构，但是有资源申请时，⼀定要⾃⼰写析构，否则会造成资源泄漏。 4. ⼀个局部域的多个对象，C++规定后定义的先析构。

Stack 析构函数实现

四 拷⻉构造函数

1概念：如果⼀个构造函数的第⼀个参数是⾃⾝类类型的引⽤，且任何额外的参数都有默认值，则此构造函数也叫做拷⻉构造函数，也就是说拷⻉构造是⼀个特殊的构造函数。

2拷⻉构造的特点

1. 拷⻉构造函数是构造函数的⼀个重载。 2. 拷⻉构造函数的第⼀个参数必须是类类型对象的引⽤，使⽤传值⽅式编译器直接报错，因为语法逻辑上会引发⽆穷递归调⽤。 拷⻉构造函数也可以多个参数，但是第⼀个参数必须是类类型对象的引⽤，后⾯的参数必须有缺省值。【因为要保证除第⼀个参数以外任何额外的参数都有默认值】 3. C++规定⾃定义类型对象进⾏拷⻉⾏为必须调⽤拷⻉构造，所以这⾥⾃定义类型传值传参和传值返回都会调⽤拷⻉构造完成。 4. 若未显式定义拷⻉构造，编译器会⽣成⾃动⽣成拷⻉构造函数。⾃动⽣成的拷⻉构造对内置类型成员变量会完成值拷⻉/浅拷⻉(⼀个字节⼀个字节的拷⻉)，对⾃定义类型成员变量会调⽤他的拷⻉构造。 5. 对于什么时候要自己实现拷⻉构造函数:这⾥有⼀个⼩技巧，如果⼀个类显⽰实现了析构并释放资源，那么他就需要显⽰写拷⻉构造，否则就不需要。 6. 传值返回会产⽣⼀个临时对象调⽤拷⻉构造，传值引⽤返回，返回的是返回对象的别名(引⽤)，没有产⽣拷⻉。但是如果返回对象是⼀个当前函数局部域的局部对象，函数结束就销毁了，那么使⽤引⽤返回是有问题的，这时的引⽤相当于⼀个野引⽤，类似⼀个野指针⼀样。传引⽤返回可以减少拷⻉，但是⼀定要确保返回对象，在当前函数结束后还在，才能⽤引⽤返回。

注意在 虽然在VScode 中，Func2函数是不能编译通过的，其他编译器可能可以，但还是要避免返回局部变量的引用

运行结果

未使用const修饰：

运行结果：【拷贝赋值出错】

五 赋值运算符重载

1 运算符重载

1.1定义/特点

• 当运算符被⽤于类类型的对象时，C++语⾔允许我们通过运算符重载的形式指定新的含义。C++规定类类型对象使⽤运算符时，必须转换成调⽤对应运算符重载，若没有对应的运算符重载，则会编译报错。【对于基本类型（内置类型）使用运算符的本质是生成相应的指令，而自定义类型是没有相应的指令，所以编译器都不知道自定义类型的存在，例如日期类在比较大小时使用运算符是会编译报错的】 •运算符重载是具有特殊名字的函数，他的名字是由operator和后⾯要定义的运算符共同构成。和其他函数⼀样，它也具有其返回类型和参数列表以及函数体。【返回值的类型是根据返回对应项的意义】 •重载运算符函数的参数个数和该运算符作⽤的运算对象数量⼀样多。⼀元运算符有⼀个参数，⼆元运算符有两个参数，⼆元运算符的左侧运算对象传给第⼀个参数，右侧运算对象传给第⼆个参数。【 注意因为有些运算符的操作数的顺序相反的结果是不相同的，所以我们使用运算符重载时应注意其参数顺序应和运算符的操作数的顺序相同 •如果⼀个重载运算符函数是成员函数，则它的第⼀个运算对象默认传给隐式的this指针，因此运算符重载作为成员函数时，参数⽐运算对象少⼀个。 • 运算符重载以后，其优先级和结合性与对应的内置类型运算符保持⼀致。 •不能通过连接语法中没有的符号来创建新的操作符：⽐如operator@。 • .* :: sizeof ?: . 注意以上5个运算符不能重载。 • 重载操作符⾄少有⼀个类类型参数，不能通过运算符重载改变内置类型对象的含义，如： int operator+(int x, int y) •⼀个类需要重载哪些运算符，是看哪些运算符重载后有意义，⽐日期类重载operator-就有意义，但是重载operator*就没有意义。 •重载++运算符时，有前置++和后置++，运算符重载函数名都是operator++，⽆法很好的区分。C++规定，后置++重载时，增加⼀个int形参，跟前置++构成函数重载，⽅便区分。 •重载<<和>>时，需要重载为全局函数，因为重载为成员函数，this指针默认抢占了第⼀个形参位置，第⼀个形参位置是左侧运算对象，调⽤时就变成了 对象<<cout，不符合使⽤习惯和可读性。重载为全局函数把ostream/istream放到第⼀个形参位置就可以了，第⼆个形参位置当类类型对象。

1.2 运算符重载函数怎么解决由于类成员变量作用域只能在类中使用，从而导致运算符重载在中不可使用【重载为全局的⾯临对象访问私有成员变量的问题】

方法：

重载为全局的⾯临对象访问私有成员变量的问题 有⼏种⽅法可以解决： 1、成员放公有 2、提供getxxx函数 3、友元函数 4、重载为成员函数

解决方法：

2运算符重载和函数重载的区别

3 赋值运算符重载

3.1定义:赋值运算符重载是⼀个默认成员函数，⽤于完成两个已经存在的对象直接的拷⻉赋值，这⾥要注意跟拷⻉构造区分，拷⻉构造⽤于⼀个对象拷⻉初始化给另⼀个要创建的对象,而赋值运算符重载用于已存在的两个对象。

3.2特点

1. 赋值运算符重载是⼀个运算符重载，规定必须重载为成员函数。赋值运算重载的参数建议写成const 当前类类型引⽤，否则会传值传参会有拷⻉ 。 2. 有返回值，且建议写成当前类类型引⽤，引⽤返回可以提⾼效率，有返回值⽬的是为了⽀持连续赋值场景。 3. 没有显式实现时，编译器会⾃动⽣成⼀个默认赋值运算符重载，默认赋值运算符重载⾏为跟默认拷⻉构造函数类似，对内置类型成员变量会完成值拷⻉/浅拷⻉(⼀个字节⼀个字节的拷⻉)，对⾃定义类型成员变量会调⽤他的赋值重载函数。 4. 如果类成员变量全是内置类型且没有指向什么资源，编译器⾃动⽣成的赋值运算符重载就可以完成需要的拷⻉，所以不需要我们显⽰实现赋值运算符重载。如果类成员变量虽然都是内置类型，但是有的对象指向了资源，编译器⾃动⽣成的赋值运算符重载完成的值拷⻉/浅拷⻉不符合我们的需求，所以需要我们⾃⼰实现深拷⻉(对指向的资源也进⾏拷⻉)。像如果某个类型内部主要是⾃定义类型Stack成员，而我们前面有Stack的赋值运算符重载，则编译器⾃动⽣成的赋值运算符重载会调⽤Stack的赋值运算符重载，也不需要我们显⽰实现该类型的赋值运算符重载。这⾥还有⼀个⼩技巧，如果⼀个类显⽰实现了析构并释放资源，那么他就需要显⽰写赋值运算符重载，否则就不需要。

六 取地址运算符重载

1 const成员函数

将const修饰的成员函数称之为const成员函数，const修饰成员函数放到成员函数参数列表的后面（注意权限可以缩小但不能放大）。

void Print() const

由于成员函数的参数隐式包含了this指针，导致const不能直接修饰this(this指针不能作为实参和形参），所以const放在成员函数参数列表后，实际修饰成员函数所含的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 修饰Date类的Print成员函数，Print隐含的this指针由 Date* const this 变为 const Date* const this

//Print原型: void Print(const Date* const this) void Print() const { cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl; }

当用const修饰成员函数时，声明和定义都要加上const。

2 取地址运算符重载

定义： 取地址运算符重载分为普通取地址运算符重载和const取地址运算符重载，一般这两个函数编译器自动生成的就可以够我们用了，不需要去显式实现。除非一些很特殊的场景，比如我们不想让别人取到当前类对象的地址，就可以自己实现⼀份，胡乱返回⼀个地址。

本篇文章作为c++基础教学入门指南的第三篇，带大家认识和简单使用c++。本篇文章就到此结束，欢迎大家订阅我的专栏，欢迎大家指正，希望有所能帮到读者更好理解C++相关知识 ，觉得有帮助的还请三联支持一下~后续会不断更新C/C++相关知识，我们下期再见。