【C++那些事儿】深入理解C++类与对象：从概念到实践（中）| 默认构造函数 | 拷贝构造函数 | 析构函数 | 运算符重载 | const成员函数

个人专栏： ✅数据结构冒险记 ✅C++那些事儿

有航道的人，再渺小也不会迷途。

文章目录

• • 1. 类的6个默认成员函数
  • 2. 构造函数
  • • 2.1 概念
    • 2.2 特性
    • 3. 析构函数
    • • 3.1 概念
      • 3.2 特性
      • 4. 拷贝构造函数
      • • 4.1 概念
        • 4.2 特征
        • 5. 运算符重载
        • • 5.1 运算符重载
          • 5.2 赋值运算符重载
          • • 1. 赋值运算符重载格式
            • 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
            • 3. 用户没有显式实现时，编译器会生成一个默认赋值运算符重载，以值的方式逐字节拷贝。
            • `PS：拷贝构造和赋值重载的区分`
            • 5.3 前置++和后置++重载
            • 6. const 修饰的成员函数
            • • const 的易错点：
              • 7. 取地址及const取地址操作符重载
              • 默认生成的成员函数行为总结

                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。

                ---

                2. 构造函数

                2.1 概念

                对于以下Date类：

                class Date{public:void Init(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout Date d1;d1.Init(2022, 7, 5);d1.Print();Date d2;d2.Init(2022, 7, 6);d2.Print();return 0;}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();}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 // 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// 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 d;return 0;}public:Time(){cout 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;}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;};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;}// 毫无疑问，以上代码不能通过编译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;};int main(){Stack s;s.Push(1);s.Push(2);return 0;}public:~Time(){cout 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，销毁哪个类的对象则调用该类的析构函数public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}// Date(const Date& d)   // 正确写法Date(const Date d)   // 错误写法：编译报错，会引发无穷递归{_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}private:int _year;int _month;int _day;};int main(){Date d1;Date d2(d1); // 拷贝构造：同类型的一个已经存在的对象去初始化一个新的要创建的对象return 0;}public:Time(){_hour = 1;_minute = 1;_second = 1;}Time(const Time& t){_hour = t._hour;_minute = t._minute;_second = t._second;cout 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 d1;// 用已经存在的d1拷贝构造d2，此处会调用Date类的拷贝构造函数// 但Date类并没有显式定义拷贝构造函数，则编译器会给Date类生成一个默认的拷贝构造函数Date d2(d1);return 0;}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;}public:Date(int year, int minute, int day){cout cout cout Date temp(d);return temp;}public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}//private:int _year;int _month;int _day;};// 这里会发现运算符重载成全局的就需要成员变量是公有的，那么问题来了，封装性如何保证？// 这里其实可以用后面学习的友元解决，或者干脆重载成成员函数。bool operator==(const Date& d1, const Date& d2){return d1._year == d2._year&& d1._month == d2._month&& d1._day == d2._day;}void Test(){Date d1(2018, 9, 26);Date d2(2018, 9, 27);cout public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}// bool operator==(Date* this, const Date& d2)// 这里需要注意的是，左操作数是this，指向调用函数的对象bool operator==(const Date & d2){return _year == d2._year&& _month == d2._month&& _day == d2._day;}private:int _year;int _month;int _day;};public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}Date(const Date& d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}// 赋值运算符重载Date& operator=(const Date& d){if (this != &d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}return *this;}private:int _year;int _month;int _day;};public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}int _year;int _month;int _day;};// 赋值运算符重载成全局函数，注意重载成全局函数时没有this指针了，需要给两个参数Date& operator=(Date& left, const Date& right){if (&left != &right){left._year = right._year;left._month = right._month;left._day = right._day;}return left;}// 编译失败：// error C2801: “operator =”必须是非静态成员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;s2 = s1; // 赋值重载：已经存在的两个对象，一个拷贝赋值给另一个return 0;}public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}// 前置++：返回+1之后的结果// 注意：this指向的对象函数结束后不会销毁，故以引用方式返回提高效率Date& operator++(){_day += 1;return *this;}// 后置++：// 前置++和后置++都是一元运算符，为了让前置++与后置++形成能正确的重载// C++规定：后置++重载时多增加一个int类型的参数，但调用函数时该参数不用传递，编译器自动传递// 注意：后置++是先使用后+1，因此需要返回+1之前的旧值，故需在实现时需要先将this保存一份，然后给this + 1//       而temp是临时对象，因此只能以值的方式返回，不能返回引用Date operator++(int){Date temp(*this);_day += 1;return temp;}private:int _year;int _month;int _day;};int main(){Date d;Date d1(2022, 1, 13);d = d1++;    // d: 2022,1,13   d1:2022,1,14d = ++d1;    // d: 2022,1,15   d1:2022,1,15return 0;}public:Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout cout Date d1(2022, 1, 13);d1.Print();const Date d2(2022, 1, 13);d2.Print();}}int main(){// const修饰：只读   非const：可读可写int a = 0;int& b = a;b++;func(a);// 权限的缩小 --可以的const int& c = a;const int x = 10;// 权限的放大 --不可以的//int& y = x;const int& y = x;// int& z = y;const int& z = 10;const int& m = a + x;// 权限的放大 a+x表达式的返回值是临时对象。临时对象具有常性//int& n = a + x;func(10);func(a + x);return 0;}public:Date* operator&(){return this;}const Date* operator&()const{return this;}private:int _year; // 年int _month; // 月int _day; // 日};