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1、类的6个默认成员函数
如果类中什么都没有的话,被称为空类。
可是空类中真的什么都没有吗?并不是,任何类在什么都不写时,编译器会自动生成以下6个默认成员函数。
默认成员函数:用户没有显式实现,编译器会生成的成员函数称为默认成员函数。
class Data{};
2、构造函数
2.1、概念
对于下面的Data类:
class Data
{
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()
{
Data a1;
a1.Init(2024, 7, 10);
a1.print();
Data a2;
a2.Init(2024, 7, 11);
a2.print();
return 0;
}
对于Data类,可以通过 Init 公有方法给对象设置日期,但如果每次创建对象时都调用该方法设置信息,未免有点麻烦,那能否在对象创建时,就将信息设置进去呢?
构造函数是一个特殊的成员函数, 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,并且在对象整个生命周期内只调用一次。
2.2、特性
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,而是初始化对象。
其特征如下:
- 函数名与类名相同。
- 无返回值。
- 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数。
- 构造函数可以重载。
class Data
{
public:
//无参构造函数
Data()
{
cout << "Data()" << endl;
_year = 1;
_month = 1;
_day = 1;
}
//带参构造函数
Data(int year, int month, int day)
{
cout << "Data(int year, int month, int day)" << endl;
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Data a1;//调用无参构造函数
Data a2(2024, 7, 10);//调用带参构造函数
return 0;
}
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,⼀旦用户显式定义编译器将不再⽣成。
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。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,我们下个章节再细细讲解。
说明: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。
3、析构函数
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。析构函数的功能类⽐我们之前Stack实现的Destroy功能,⽽像Date没有Destroy,其实就是没有资源需要释放,所以严格说Date是不需要析构函数的。
3.1、特点
- 析构函数名是在类名前加上字符~。
- ⽆参数⽆返回值。(这⾥跟构造类似,也不需要加void)
class A
{
A() //构造函数
{}
~A()//析构函数
{
}
};
- 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。
- 对象⽣命周期结束时,系统会⾃动调⽤析构函数。
- 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。
- 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。
class A
{
public:
A()
{
cout << "A()" << endl;
}
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
private:
};
int main()
{
A a1;
return 0;
}
- 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Date;如果默认⽣成的析构就可以⽤,也就不需要显⽰写析构,如MyQueue;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,如Stack。
- ⼀个局部域的多个对象,C++规定后定义的先析构。
4、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创建新对象时由编译器自动调用。
int main()
{
A a1;
A a2(a1);//方法一
A a3 = a1;//方法二
return 0;
}
拷贝构造具有以下特性:
- 拷⻉构造函数是构造函数的⼀个重载。
- 拷⻉构造函数的参数只有⼀个且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。
- 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。
- 若未显式定义拷⻉构造,编译器会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。
显示拷贝构造函数
A(const A& a)
{
_a = a._a;
}
可以看到在书写拷贝函数的代码时,参数部分使用了引用,这是因为在传递过程中我们直接将A放在了函数调用的部分,如果不使用引用的话,此处就会发生传值调用,而C++编译器默认在发生传值调用时,会先调用其拷贝函数,而我们的拷贝函数的参数是形参,就会发生无穷无尽的递归调用,而编译器在面对这种情况时会直接报错。
其原理类似于在日常使用函数时我们所传递的为形参,而形参是实参的一份临时拷贝,而拷贝函数在形参处,就会发生无穷无尽的递归。
拷贝构造函数典型调用场景:
- 使用已存在对象创建新对象
- 函数参数类型为类类型对象
- 函数返回值类型为类类型对像
为了提高程序效率,一般对象传参时,尽量使用引用类型,返回时根据实际场景,能用引用
尽量使用引用。