C++-类与对象(中上篇)

·前路漫漫亦灿灿 2024-08-16 13:35:03 阅读 88

一、目标

1.

类的

6

个默认成员函数

2.

构造函数

3.

析构函数

二、对目标的介绍

1. 类的6个默认成员函数

如果一个类中什么成员都没有,简称为空类。

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。

<code>class Date {};

2. 构造函数

2.1 概念:

对于以下Date类:

<code>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(2022, 7, 5);

d1.Print();

Date d2;

d2.Init(2022, 7, 6);

d2.Print();

return 0;

}

对于Date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

并不是开空间创建对象,而是初始化对象

其特征如下:

1. 函数名与类名相同。

2. 无返回值。

3. 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数。

4. 构造函数可以重载。

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(2015, 1, 1); // 调用带参的构造函数

// 注意:如果通过无参构造函数创建对象时,对象后面不用跟括号,否则就成了函数声明

// 以下代码的函数:声明了d3函数,该函数无参,返回一个日期类型的对象

// warning C4930: “Date d3(void)”: 未调用原型函数(是否是有意用变量定义的?)

Date d3();

}

5. 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。

class Date

{

public:

/*

// 如果用户显式定义了构造函数,编译器将不再生成

Date(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()

{

// 将Date类中构造函数屏蔽后,代码可以通过编译,因为编译器生成了一个无参的默认构造函

// 将Date类中构造函数放开,代码编译失败,因为一旦显式定义任何构造函数,编译器将不再

生成

// 无参构造函数,放开后报错:error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可用

Date d1;

return 0;

}

6. 关于编译器生成的默认成员函数,很多人会有疑惑:不实现构造函数的情况下,编译器会

生成默认的构造函数。但是看起来默认构造函数又没什么用?d对象调用了编译器生成的默

认构造函数,但是d对象_year/_month/_day,依旧是随机值。也就说在这里编译器生成的

默认构造函数并没有什么用??

解答: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数据类

型,如:int/char...,自定义类型就是我们使用class/struct/union等自己定义的类型,看看

下面的程序,就会发现编译器生成默认的构造函数会对自定类型成员_t调用的它的默认成员

函数。

class Time

{

public:

Time()

{

cout << "Time()" << endl;

_hour = 0;

_minute = 0;

_second = 0;

}

private:

int _hour;

int _minute;

int _second;

};

class Date

{

private:

// 基本类型(内置类型)

int _year;

int _month;

int _day;

// 自定义类型

Time _t;

};

int main()

{

Date d;

return 0;

}

注意:C++11 中针对内置类型成员不初始化的缺陷,又打了补丁,即:内置类型成员变量在

类中声明时可以给默认值

<code>class Time

{

public:

Time()

{

cout << "Time()" << endl;

_hour = 0;

_minute = 0;

_second = 0;

}

private:

int _hour;

int _minute;

int _second;

};

class Date

{

private:

// 基本类型(内置类型)

int _year = 2024;

int _month = 8;

int _day = 14;

// 自定义类型

Time _t;

};

int main()

{

Date d;

return 0;

}

7. 无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数,并且默认构造函数只能有一个。

注意: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。

class Date

{

public:

Date()

{

_year = 1900;

_month = 1;

_day = 1;

}

Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)

{

_year = year;

_month = month;

_day = day;

}

private:

int _year;

int _month;

int _day;

};

// 以下测试函数能通过编译吗?

void Test()

{

Date d1;

}

3. 析构函数

3.1 概念:

通过前面构造函数的学习,我们知道一个对象是怎么来的,那一个对象又是怎么没呢的?

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,局部对象销毁工作是由

编译器完成的。而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工作

3.2 特性:

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 ~。

2. 无参数无返回值类型。

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。

typedef int DataType;

class Stack

{

public:

Stack(size_t capacity = 3)

{

_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)

{

// CheckCapacity();

_array[_size] = data;

_size++;

}

// 其他方法...

~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);

}

5. 关于编译器自动生成的析构函数,是否会完成一些事情呢?下面的程序我们会看到,编译器

生成的默认析构函数,对自定类型成员调用它的析构函数。

class Time

{

public:

~Time()

{

cout << "~Time()" << endl;

}

private:

int _hour;

int _minute;

int _second;

};

class Date

{

private:

// 基本类型(内置类型)

int _year = 1970;

int _month = 1;

int _day = 1;

// 自定义类型

Time _t;

};

int main()

{

Date d;

return 0;

}

// 程序运行结束后输出:~Time()

// 在main方法中根本没有直接创建Time类的对象,为什么最后会调用Time类的析构函数?

// 因为:main方法中创建了Date对象d,而d中包含4个成员变量,其中_year, _month, _day三个是

// 内置类型成员,销毁时不需要资源清理,最后系统直接将其内存回收即可;而_t是Time类对象,所以在

// d销毁时,要将其内部包含的Time类的_t对象销毁,所以要调用Time类的析构函数。但是:main函数

// 中不能直接调用Time类的析构函数,实际要释放的是Date类对象,所以编译器会调用Date类的析构函

// 数,而Date没有显式提供,则编译器会给Date类生成一个默认的析构函数,目的是在其内部调用Time

// 类的析构函数,即当Date对象销毁时,要保证其内部每个自定义对象都可以正确销毁

// main函数中并没有直接调用Time类析构函数,而是显式调用编译器为Date类生成的默认析构函数

// 注意:创建哪个类的对象则调用该类的析构函数,销毁那个类的对象则调用该类的析构函数

6. 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Stack类。

三、结语

        上述内容,即是我个人对C++类和对象的个人见解以及自我实现。若有大佬发现哪里有问题可以私信或评论指教一下我这个小萌新。非常感谢各位uu们的点赞,关注,收藏,我会更加努力的学习编程语言,还望各位多多关照,让我们一起进步吧!



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