本篇我们来讲类的6个默认成员函数。

目录

1.构造函数

  1.1构造函数体赋值 

  1.2初始化列表

  1.3编译器生成的默认构造函数

   1.4默认构造函数

2.析构函数

3.拷贝构造函数

4.赋值运算符重载

  4.1运算符重载

  4.2 赋值运算符重载

5.const成员函数

6.取地址及const取地址操作符重载

1.构造函数

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。

 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： 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。

  1.1构造函数体赋值 

class Date
{
public://1.无参构造函数Date(){}//2.含参构造函数Date(int year,int month,int day){_year=year;_month=month;_day=day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Date d1;    //调用无参构造函数，不需要括号，否则则成函数声明了Date d2(2023,3,22);    //调用含参构造函数return 0;
}

  1.2初始化列表

初始化列表：以一个冒号开始，接着是一个以逗号分隔的数据成员列表，每个"成员变量"后面跟一个放在括号中的初始值或表达式。

    //3.初始化列表构造函数Date(int year,int month,int day):_year(year),_month(month),_day(day){}

1. 每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(初始化只能初始化一次) 2. 类中包含以下成员，必须放在初始化列表位置进行初始化：

• 引用成员变量
• const成员变量
• 自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)

3. 尽量使用初始化列表初始化，因为不管你是否使用初始化列表，对于自定义类型成员变量，一定会先使用初始化列表初始化。 4. 成员变量在类中声明次序就是其在初始化列表中的初始化顺序，与其在初始化列表中的先后次序无关。

        下面一个例子说明初始化顺序。

class A
{
public:A(int a):_a1(a), _a2(_a1){}void Print() {cout << _a1 << " " << _a2 << endl;}
private:int _a2;int _a1;
};
int main() {A aa(1);aa.Print();				//输出1 随机值
}

         在构造函数中，先初始化_a2，初始化列表中_a2初始化为_a1的值，此时_a1为随机值，再初始化_a1为a的值1。

  1.3编译器生成的默认构造函数

        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 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;
}

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。

         调用了自定义类型的默认构造函数，将成员变量初始化为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。

//C++11打补丁
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 = 1970;int _month = 1;int _day = 1;// 自定义类型Time _t;
};
int main()
{Date d;return 0;
}

   1.4默认构造函数

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。

2.析构函数

【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，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。

【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。

class A
{
public:A(int x):_x(x){cout << "A(int"<<_x<<")="<<_x << endl;}~A(){cout << "~A()->" << _x << endl;}private: int _x;
};void f()
{static A aa0(0);A aa1(1);A aa2(2);static A aa3(3);
}int main()
{f();f();return 0;
}
//构造顺序： 0 1 2 3 1 2
//析构顺序： 2 1 2 1 3 0

3.拷贝构造函数

【概念】

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。

【特征】

拷贝构造函数也是特殊的成员函数，其特征如下： 1. 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。 2. 拷贝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，因为会引发无穷递归调用。

第一步：传值方式中，会开辟一个临时变量。

第二步：临时变量开辟需要调用拷贝构造函数（无穷递归产生）

拷贝构造函数也需要传参，导致产生自己调用自己，陷入递归。

3. 若未显式定义，编译器会生成默认的拷贝构造函数。 默认的拷贝构造函数对象按内存存储按字节序完成拷贝，这种拷贝叫做浅拷贝，或者值拷贝。 注意：在编译器生成的默认拷贝构造函数中，内置类型是按照字节方式直接拷贝的，而自定义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的。

我们可以试着运行下面我列出的代码： 

typedef int DataType;
class Stack
{
public:Stack(size_t capacity = 10){_array = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType));if (nullptr == _array){perror("malloc申请空间失败");return;}_size = 0;_capacity = capacity;}void Push(const DataType& data){// CheckCapacity();_array[_size] = data;_size++;}~Stack(){if (_array){free(_array);_array = nullptr;_capacity = 0;_size = 0;}}
private:DataType* _array;size_t _size;size_t _capacity;
};
int main()
{Stack s1;s1.Push(1);s1.Push(2);s1.Push(3);s1.Push(4);Stack s2(s1);return 0;
}

发现会触发断点，程序崩溃，这是为什么呢？

因为我们这里使用的是浅拷贝，解决方案是自己实现深拷贝。

浅拷贝：一个对象修改会影响另一个对象。会析构两次程序崩溃。

4. 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象

 举个例子讲解：

class Date
{
public:
Date(int year, int minute, int day)
{cout << "Date():" << this << endl;
}
Date(const Date& d)
{cout << "Date(const Date& d):" << this << endl;
}
~Date()
{cout << "~Date():" << this << endl;
}
private:int _year;int _month;int _day;
};
Date Test(Date d)
{Date temp(d);return temp;
}
int main()
{Date d1(2022, 1, 13);Test(d1);return 0;
}

4.赋值运算符重载

  4.1运算符重载

C++为了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，也具有其返回值类型，函数名字以及参数列表，其返回值类型与参数列表与普通的函数类似。 函数名字为：关键字operator后面接需要重载的运算符符号。 函数原型：返回值类型 operator操作符(参数列表)

• 不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@
• 重载操作符必须有一个类类型参数
• 用于内置类型的运算符，其含义不能改变，例如：内置的整型+，不 能改变其含义
• 作为类成员函数重载时，其形参看起来比操作数数目少1，因为成员函数的第一个参数为隐藏的this
• .*   ::   sizeof   ?:   .    注意以上5个运算符不能重载。

  4.2 赋值运算符重载

• 参数类型：const T&，传递引用可以提高传参效率
• 返回值类型：T&，返回引用可以提高返回的效率，有返回值目的是为了支持连续赋值
• 检测是否自己给自己赋值
• 返回*this ：要复合连续赋值的含义

         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

赋值运算符重载只能是类的成员函数。

原因：赋值运算符如果不显式实现，编译器会生成一个默认的。此时用户再在类外自己实现一个全局的赋值运算符重载，就和编译器在类中生成的默认赋值运算符重载冲突了。

5.const成员函数

        因为成员函数中有this指针，const成员函数就牵扯了一个权限大小的问题，可参考我的一篇权限blog：(404条消息) 引用——权限问题-CSDN博客

        将const修饰的“成员函数”称之为const成员函数，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数隐含的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成员函数的格式为：返回值 类的成员函数名() const

修饰this指向的内容，保证了成员函数内部不会修改成员变量

例如：void Date::Print() const {}

6.取地址及const取地址操作符重载

        这两个默认成员函数一般不用重新定义，编译器会默认生成。

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