目录
- 前言
- 构造函数
- 构造函数形式：
- 构造函数的特性：
- explicit关键字
- 析构函数
- 析构函数的概念
- 析构函数的特性
- 含有类类型的成员变量的类析构函数的调用
- 拷贝构造函数
- 拷贝构造函数的概念
- 拷贝构造函数的特性
- 浅拷贝和深拷贝：
- 拷贝构造函数典型调用场景：
- 赋值运算符重载
- 运算符重载
- 全局的operator==
- 赋值运算符重载
- 前置++和后置++重载
- const成员函数
- 取地址及const取地址操作符重载#
前言
如果一个类是没什么也没有，就叫做空类。
空类并非什么也没有，它占一个字节。编译器会自动生成6个默认成员函数。
默认成员函数：指没有显式实现（自己写），编译器生成的成员函数。
构造函数
Data类：
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;
}
创建类对象时，每次都要把数据通过Init成员函数设置（麻烦）。构造函数就是在创建类对象时就能将数据设置（解决麻烦）。
构造函数形式：
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();}
构造函数的特性：
- 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。
优先级：显式实现构造函数>>默认构造函数。
使用默认函数，它对成员变量(基本类型)的赋值时随机值：
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。
对于类类型成员， 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：
（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。）：解决使用默认函数，看上去没有什么用，它对成员变量(基本类型)的赋值时随机值
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=12;int _day=29;// 自定义类型Time _t;
};
运行结果：
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。
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;
};
void Test()
{Date d1;
}
运行结果：
构造函数是为了初始化，然而初始化只有一次，用构造函数却能多次，这违背了初始化的初衷。
因此在构造函数里初始化列表，便解决了这一问题。
之前的构造函数都是构造函数体赋值。构造函数体中的语句只能将其称为赋初值，而不能称作初始化。
class Date
{
public:Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
初始化列表：一个冒号，再写成员变量，成员变量后面加（），（）里是初始值或表达式。
class Date
{
public:Date(int year, int month, int day): _year(year), _month(month), _day(day){}private:int _year;int _month;int _day;
};
注意：
- 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)。
- 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。
- 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）
class A
{
public:A(int a):_a(a){}
private:int _a;
};
class B
{
public:B(int a, int ref):_aobj(a),_ref(ref),_n(10){}
private:A _aobj; // 没有默认构造函数int& _ref; // 引用const int _n; // const
};
否则：
explicit关键字
构造函数不仅可以构造与初始化对象，对于接收单个参数的构造函数，还具有类型转换的作用。 而explicit关键字就是限制隐式类型转换。
接收单个参数的构造函数具体表现：
- 构造函数只有一个参数。
- 构造函数有多个参数，除第一个参数没有默认值外，其余参数都有默认值。
- 全缺省构造函数。
class Date
{
public:// 1. 单参构造函数，没有使用explicit修饰，具有类型转换作用// explicit修饰构造函数，禁止类型转换---explicit去掉之后，代码可以通过编译explicit Date(int year):_year(year){}// 2. 虽然有多个参数，但是创建对象时后两个参数可以不传递，没有使用explicit修饰，具有类型转换作用// explicit修饰构造函数，禁止类型转换explicit Date(int year, int month = 1, int day = 1): _year(year), _month(month), _day(day){}private:int _year;int _month;int _day;
};
void Test()
{Date d1(2022); // 用一个整形变量给日期类型对象赋值d1 = 2023; // 实际编译器背后会用2023构造一个无名对象，最后用无名对象给d1对象进行赋值。}
C++ 里，单个参数的构造函数（或参数带默认值、能简化成单个参数的构造函数 ），会让编译器允许 用单个值直接给对象赋值，这叫隐式类型转换。如果用了explicit，那么就不能用单个值直接给对象赋值。
析构函数
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。简单来说就是把对象里占的额外资源（文件、动态内存）清理掉，避免残留、浪费。
析构函数的特性
- 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。注意：析构
函数不能重载。 - 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);
}
含有类类型的成员变量的类析构函数的调用
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
运行结果：
简单来说：mian函数中无法调用Time里面的析构函数，但想将d销毁就要把_t给销毁，这是编译器就会自动生成析构函数来去调用Time里面的析构函数将_t销毁（内置类型系统会直接将其内存回收）
注意：有资源申请时，一定要写析构函数，否则会造成资源泄漏。
拷贝构造函数
拷贝构造函数的概念
拷贝构造函数，就是以一个类对象来创建一个一摸一样的类对象。
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。
拷贝构造函数的特性
拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式
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
class Date
{
public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}// Date(const Date d) // 错误写法：编译报错，会引发无穷递归Date(const Date& d) // 正确写法{_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d1;Date d2(d1);return 0;
}
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。
class Time
{
public:Time(){_hour = 1;_minute = 1;_second = 1;}Time(const Time& t){_hour = t._hour;_minute = t._minute;_second = t._second;cout << "Time::Time(const 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 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;
}
浅拷贝和深拷贝：
浅拷贝是默认的拷贝方式：编译器自动生成的拷贝构造函数会按 字节序 逐成员复制，对于指针成员，只复制指针的地址值，而不复制指针指向的底层数据。
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;
}
类里面没有拷贝构造函数，那么编译器会生成默认构造构造函数，而它是以按 字节序 逐成员复制，但类成员变量里面有指针，拷贝构造函数只会赋值地址值。而当拷贝一个新的类对象时，s1与s2里的array会指向同一块空间，这时析构会重复释放两次通空间。因此有动态资源，就需要深拷贝。
深拷贝是手动实现的拷贝方式：不仅复制对象的成员变量，还会为指针等动态资源重新分配内存，并复制底层数据，让新对象和原对象拥有完全独立的资源。
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;}Stack(const DataType& other){_array = (DataType*)malloc(other._capacity * sizeof(DataType));if (nullptr == _array){perror("malloc申请空间失败");return;}// 2. 复制原对象的元素（深拷贝核心：不仅复制指针，还要复制数据）memcpy(_array, other._array, other._size * sizeof(DataType));// 3. 复制大小和容量_size = other._size;_capacity = other._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;
}
简单来说就是自己手写完成不是地址值，而是数据的传递。
只要类中包含需要手动管理的动态资源，就必须实现深拷贝：
指针指向堆内存（new/delete 分配的资源）。
包含文件句柄、网络连接等“独占性资源”。
成员变量是其他带动态资源的类类型（需确保成员类自身也实现了深拷贝）
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
class Date
{
public:Date(int year, int minute, int day){cout << "Date(int,int,int):" << 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;
}
为了提高程序效率，一般对象传参时，尽量使用引用类型，返回时根据实际场景，能用引用
尽量使用引用。
赋值运算符重载
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。
函数原型：返回值类型 operator操作符(参数列表)
注意事项：
不能通过连接其他符号来创建新的操作符（不可行）：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。（牢记牢记牢记）*
全局的operator==
class Date
{
public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}
//private:int _year;int _month;int _day;
};
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<<(d1 == d2)<<endl;
}
要使operator==成为全局的，就要将成员变量成公有。因为实在类外实现的，所以访问类里面的东要公有。
但这就会出限一个问题：封装性降低。如何解决呢？：友元和将 operator= =放入类里（这个好像与要求背道而驰了。）
operator= =放入类里（参数有一个最左边的this指针）：
class Date
{
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;
};
赋值运算符重载
赋值运算符重载格式：
参数类型：const T&，传递引用可以提高传参效率（ T指类）
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
class Date
{
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;}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 ;
};
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（不能出类外）：
class Date
{
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;
}
运行结果：
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。
如果没有显式实现时，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。那么也会有浅拷贝的类似问题。
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;}Stack(const DataType& other){_array = (DataType*)malloc(other._capacity * sizeof(DataType));if (nullptr == _array){perror("malloc申请空间失败");return;}// 2. 复制原对象的元素（深拷贝核心：不仅复制指针，还要复制数据）memcpy(_array, other._array, other._size * sizeof(DataType));// 3. 复制大小和容量_size = other._size;_capacity = other._capacity;}void Push(const DataType& data){// CheckCapacity();_array[_size] = data;_size++;}Stack& operator=(const Stack& other){// 1. 检查自赋值，避免自身赋值时的错误if (this != &other){// 2. 释放当前对象的旧资源free(_array);// 3. 分配新内存_array = (DataType*)malloc(other._capacity * sizeof(DataType));if (nullptr == _array){perror("malloc申请空间失败");return *this;}// 4. 深拷贝数据memcpy(_array, other._array, other._size * sizeof(DataType));// 5. 复制其他成员变量_size = other._size;_capacity = other._capacity;}// 6. 返回当前对象引用，支持链式赋值return *this;}~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; // 现在可以安全地使用赋值运算符了Stack s3 = s1; // 这调用的是拷贝构造函数，不是赋值运算符return 0;
}
赋值运算符重载（处理 “给已有对象赋值”）可以处理这个（s2 = s1;）。
前置++和后置++重载
class Date
{
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;
}
const成员函数
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。
class Date
{
public:Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout << "Print()" << endl;cout << "year:" << _year << endl;cout << "month:" << _month << endl;cout << "day:" << _day << endl << endl;}void Print() const{cout << "Print()const" << endl;cout << "year:" << _year << endl;cout << "month:" << _month << endl;cout << "day:" << _day << endl << endl;}
private:int _year; // 年int _month; // 月int _day; // 日
};
void Test()
{Date d1(2022,1,13);d1.Print();const Date d2(2022,1,13);d2.Print();
}
1.const 对象可以调用非 const 成员函数吗？
不能。const对象调用成员函数时，编译器会检查函数是否为const，非const成员函数可能修改对象状态，为保证const对象只读”，禁止调用。
2.非 const 对象可以调用 const 成员函数吗？
可以。const成员函数承诺 “不修改对象”，非const对象调用时，不会破坏对象状态，因此允许。
3.const 成员函数内可以调用其它的非 const 成员函数吗？
不能。const成员函数中，this是const 类名*类型，调用非const成员函数会尝试去掉const，可能破坏对象const性，编译器禁止。
4.非 const 成员函数内可以调用其它的 const 成员函数吗？
可以。非const成员函数中，this是类名*类型，调用const成员函数时，const成员函数的 “只读”特性与非const对象兼容，允许调用。
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 ，编译器默认会生成。
class Date
{
public :Date* operator&(){return this ;}const Date* operator&()const{return this ;}
private :int _year ; // 年int _month ; // 月int _day ; // 日
};
可以在想让别人获取到指定的内容特殊情况时，才需要重载。
: 论文解读)
