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系列专栏:C++

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目录

一、类的六个个默认成员函数

1.1认识默认成员函数 

二、构造函数

2.1为什么要有构造函数

2.2构造函数的概念

2.3构造函数的特性

2.4编译器生成的构造函数 

2.5编译器生成构造函数的作用 

2.6默认构造函数

三、析构函数

3.1析构函数的概念

3.2析构函数的特性

3.3编译器生成析构函数的作用

一、类的六个个默认成员函数

如果一个类中什么成员都没有,简称为空类。

空类不是没有任何用,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。

1.1认识默认成员函数 

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。

构造函数:完成初始化工作。析构函数:完成对空间的清理工作。拷贝构造:使用同类对象初始化创建对象。赋值重载:把一个对象赋值给另外一个对象。取地址重载:普通对象和const对象取地址,这两个很少自己实现。

二、构造函数

2.1为什么要有构造函数

class Date

{

public:

void Init(int year, int month, int day)

{

_year = year;

_month = month;

_day = day;

}

private:

int _year;

int _month;

int _day;

};

int main()

{

Date d1;

d1.Init(2022, 7, 5);//调用初始化函数

return 0;

}

     以前我们创建对象后,都要自己调用初始化函数,这样的操作十分麻烦,而且当对象增多时,有些对象我们可能会忘记初始化,这时程序就会出现错误。那么能否在创建对象的时候,就自动对它初始化。于是,就有了构造函数。

2.2构造函数的概念

     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。

class Date

{

public:

//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(2015, 1, 1); // 自己调用构造函数

}

2.3构造函数的特性

     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。 

特性:

 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 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

Date d3();//错误写法

}

 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。

2.4编译器生成的构造函数 

     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 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;

}

*/

private:

int _year;

int _month;

int _day;

};

int main()

{

Date d1;

return 0;

}

     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数。 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 生成默认构造函数,Date d1; 没有可以调用的无参构造函数,所以会失败。 

2.5编译器生成构造函数的作用 

 ​

      d1对象调用了编译器生成的默认构造函数,但是对象_year、_month、_day,是随机值。那这里编译器生成的默认构造函数有什么用呢?

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。(所有类型的指针都属于内置类型)。编译器生成的默认构造函数,对内置类型不做处理,对自定义类型,会去调用它的默认构造函数。

//先定义一个时间类

class Time

{

public:

Time()

{

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

_hour = 0;

_minute = 0;

_second = 0;

}

private:

int _hour;

int _minute;

int _second;

};

//再定义一个日期类

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;

}

     如上代码 ,定义了一个日期类Date,有四个成员变量,其中_year、_month、_day都是内置类型,_t 是自定义类型,它是一个时间类Time,Time类中写了一个构造函数。运行程序,自定义类型调用了自己的默认构造函数,对值进行了初始化。这意味着,在创建对象的时候,会去使用编译器生成的无参默认构造函数。

     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。 

示例: 

class Date

{

private:

int _year = 2023;

int _month = 11;

int _day = 16;

};

int main()

{

Date d1;

return 0;

}

2.6默认构造函数

     编译器自动生成的构造函数、无参构造函数、全缺省构造函数,这三种都叫做默认构造函数,它们都有一个共同的特点:可以不用传参。默认构造函数只能有一个,后面俩,在语法上可以构成函数重载,但是在无参调用的时候,会发生歧义,出现调用不明确。

//无参构造函数

Date()

{

_year = 2023;

_month = 11;

_day = 16;

}

//全缺省构造函数

Date(int year = 2023, int month = 11, int day = 16)

{

_year = year;

_month = month;

_day = day;

}

注意:要把默认构造函数和默认成员函数区分清楚,默认成员函数是我们不写编译器会自动生成的,默认构造函数是不需要传参的构造函数。编译器生成的构造函数,既是默认构造函数,同时也是默认成员函数。 

三、析构函数

3.1析构函数的概念

    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。

3.2析构函数的特性

特性:

 析构函数名是在类名前加上字符 ~。  无参数无返回值类型。  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,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()//析构函数

{

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);

}

      Stack中的成员变量_array是在堆区上申请的空间,这块空间在程序结束后不会自动还给操作系统,当_array清理后,就找不到动态申请的那块空间,会造成内存泄漏,因此在对象销毁前,要通过析构函数去释放成员变量_array指向的空间,这就是析构函数的作用。

注意:析构函数不能重载

3.3编译器生成析构函数的作用

     编译器会自动生成的析构函数,对内置类型不做处理,对自定义类型会去调用它的析构函数。

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;

}

     main函数中创建了 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。

总结:

    一般情况下,有动态申请资源,就需要显式的写析构函数来释放资源,比如Stack类。没有动态申请的资源,可以不写析构函数,直接使用编译器生成的默认析构函数,比如 Date类。需要释放资源的成员都是自定义类型,也不需要写析构函数。

结语: 

     本次的内容到这里就结束啦。希望大家阅读完可以有所收获,同时也感谢各位读者三连支持。文章有问题可以在评论区留言,博主一定认真认真修改,以后写出更好的文章。你们的支持就是博主最大的动力。

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