C++类和对象基础笔记总结(默认成员函数)

上篇文章我总结到了析构函数,接下来我们来看看剩下的两个函数:

1.拷贝构造函数

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,则此构造函数也可叫做拷贝构造函数,也就是说拷贝构造函数就是一个特殊的构造函数。

拷贝构造的特点

  1. 拷贝构造函数是构造函数的一个重载。
  2. C++规定自定义类型对象进行拷贝行为必须调用拷贝构造,所以自定义类型传值传参和传值返回都会调用拷贝构造完成。
  3. 拷贝构造函数的参数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会直接报错,因为语法上会引发无穷递归。
  4. 若未显示定义拷贝构造函数,编译器会自动生成拷贝构造函数。自动生成的拷贝构造对内置成员变量会完成浅拷贝(一个字节一个字节的拷贝),对自定义类型成员变量会调用其的拷贝构造。

我们来看下面的代码:

我们创建了一个日期类的date类,第一个函数是他的构造函数,第二个则是他的拷贝构造函数,那么这两个函数有何区别呢?我们来看下方的代码:

int main()
{
	//date d1();  错误写法,可能是函数声明
	date d1;
	date d2 = d1;
	//date d2(d1);
	d1.print();
	d2.print();
	return 0;
}

首先我们在实例化对象时,不能写date d1();这种,因为编译器不清楚这是否是函数声明。后两行代码分别创建了d1,d2对象,他们两个创建的方法是不一样的,d1去调用第一个构造函数,d2去调用拷贝构造函数,而我们函数实现功能就是创建一个和d1值一样的d2。写成date d2(d1)和date d2 = d1是一样的,编译器都会去调用拷贝构造。

那么对于一个只有内置类型的日期类date,如果我们不写拷贝构造函数,那么像上方代码还能完成date d2 = d1 操作吗?答案是可以的,因为我们在拷贝构造函数特点第四点已经讲到。那么拷贝函数到底有什么用呢?

class Stack
{
public:
    Stack()
	    :_a((int*)malloc(sizeof(int)*10))
	    ,_top(0)
	    ,_capacity(10)
    {
	    if (_a == nullptr)
	    {
		    perror("malloc fail");
		    return;
	    }
    }
    ~Stack()
    {
	    free(_a);
	    _a = nullptr;
	    _top = _capacity = 0;
    }
private:
    int* _a;
    int _top;
    int _capacity;
};

我们来看上面的代码,这是一个Stack类的栈,如果我们简单的在main函数里面完成下面的操作:

Stack st1;  Stack st2 = st1;,那么我们的程序就会报错,因为对于Stack类,在私有成员中有一个int* _a的成员,我们在初始化列表时已经初始化_a,如果我们不写拷贝构造函数,因为是浅拷贝,那么st2中的_a将与st1中的_a,是同一块地址,调用析构函数时,就会析构两遍,我们不可能将同一块地址free两次,因此就会报错。

因此我们对于一个类,显示实现了析构并释放了资源,我们就需要写拷贝构造函数:

​
class Stack
{
public:
    Stack()
	    :_a((int*)malloc(sizeof(int)*10))
	    ,_top(0)
	    ,_capacity(10)
    {
	    if (_a == nullptr)
	    {
		    perror("malloc fail");
		    return;
	    }
    }
    Stack(const Stack& s)
	    :_a((int*)malloc(sizeof(int) * s._capacity))
	    ,_top(s._top)
	    ,_capacity(s._capacity)
    {
	    for (int i = 0; i < _top; i++)
	    {
		    _a[i] = s._a[i];
	    }
    }
    ~Stack()
    {
	    free(_a);
	    _a = nullptr;
	    _top = _capacity = 0;
    }
private:
    int* _a;
    int _top;
    int _capacity;
};

​

2.运算符重载

我们都知道如果我们定义两个int类型,我们可以比较他们是否相等,或者比较出哪一个int比较大,我们也可以进行加减乘除运算等。那么我们实现了日期类date能否像int那样呢?答案是可以的,C++支持我们使用运算符重载来完成这件事。

bool date::operator<(const Date& d)const
{
	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;
}

这是一个简单的<运算符重载,类似于一个函数,只不过这个函数名为operator并且在名后面加上需要重载的运算符即可,其他的地方与函数基本一致。这样我们就可以比较两个日期类的大小了。

运算符重载的特点

  1. 运算符重载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。
  2. 如果一个重载运算符是成员函数,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。
  3. 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。
  4. 不能通过连接语法中没有的符号来创建新的操作符:例如operator@。
  5. 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。因此C++规定,后置++(--)重载时,增加一个int形参,与前置++构成重载函数,以便区分。

以上内容如有错误欢迎批评指正!!

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