【C++】类和对象(上)
类的实例化
用类类型创建对象的过程,称为类的实例化。
1.类是对对象进行描述的,是一个模型一样的东西。定义出一个类并没有分配实际的内存空间来存储它。
2.一个类可以实例化出多个对象,实例化出的对象,占用实际的物理空间,存储类成员变量。
一个类的大小,实际就是该类中“成员变量”之和(注意内存对齐),编译器给了空类一个字节来唯一标识这个类的对象。
this指针
C++编译器给每个“非静态的成员函数”增加了一个隐藏的指针参数,让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象),在函数体中所有“成员变量”的操作,都是通过该指针去访问。只不过所有操作对用户是透明的,即用户不需要来传递,编译器自动完成。
this指针的特性
1.this指针的类型:类类型* const,即成员函数中,不能给this赋值。
2.只能在“成员函数”的内部使用。
3.this指针本质上是“成员函数”的形参,当对象调用成员函数时,将对象地址作为实参传递给this形参,所以对象中不存储this指针。
4.this指针是“成员函数”第一个隐含的指针形参,一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传递,不需要用户传递。
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,编译器会生成的函数称为默认成员函数。
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,并且在对象的整个生命周期内只调用一次。
主要任务是初始化对象。
特征:
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。
Date d1;//调用无参构造函数
Date d2(2025,5,25);//调用带参的构造函数
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。
6.若我们不写构造函数,内置类型不做处理,自定义类型会去调用它的默认构造。
一般情况下,有内置类型成员就需要自己写构造函数,不能用编译器自己生成的。当全部都是自定义类型成员时,可以考虑让编译器自己生成。
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。(缺省值)
class Time
{
public:Time(){cout << "Time()" << endl;_hour = 0;_minute = 0;_second = 0;}~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;
}
7.不传参就可以调用的就是默认构造函数。
(无参的,全缺省的,编译器自动调的)
默认构造函数只能有一个。
析构函数
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:
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++编译系统自动调用析构函数。
任何一个类都有构造和析构
1.内置类型不做处理
2.自定义类型会调用它的析构函数
一般情况下,有动态申请资源,就需要显式写析构函数释放资源。没有则不需要写。当需要释放资源的成员都是自定义类型时,不需要写析构。
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:
1.拷贝构造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。
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。
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;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d1;Date d2(d1);return 0;
}
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(浅拷贝),而自定义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的。
Q: 编译器生成的默认拷贝构造函数已经可以完成字节序的值拷贝了,还需要自己显式实现吗?
自定义类型用浅拷贝的问题:
1.地址被拷贝后,两个指针指向同一块空间。生命周期结束时会析构两次,程序报错。
2.一个修改会影响另一个。
所以:拷贝构造函数是为自定义类型的深拷贝设计的,有资源都需要深拷贝。
拷贝构造函数典型调用场景:
1.使用已存在对象创建新对象
2.函数参数类型为类类型对象(形参是实参的拷贝)
3.函数返回值类型为类类型对象。
为了提高效率,一般对象传参时,尽量使用引用类型,返回时根据实际场景,能用引用尽量用引用。
Stack& func()
{static Stack st;return st;//对!
}
Stack& func()
{Stack st;return st;//错!!
}
第二中出了作用域st的空间会销毁,不能返回引用!不能返回局部对象的引用。
赋值运算符重载
1.不能通过连接其他符号来创建新的操作符:比如operator@
2.重载操作符必须有一个类类型参数。
3.用于内置类型的运算符,其含义不能改变,例如+不能改变含义。
4.作为类成员函数重载时,其形参看起来比操作数少1,因为成员函数的第一个参数为隐藏的this。
5. 这5个运算符不能重载| .* | :: | sizeof| ?: | . | (|为分割线)
class Date{
public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
比特就业课{}_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
格式:
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:要符合连续赋值的含义。
//还是Date类内
Date& operator=(const Date& d)
{if(this!=&d){_year=d._year;_month=d._month;_day=d._day;}return *this;}
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。
==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。==内置类型成员变量直接赋值,而自定义类型变量需要调用对应类的赋值运算符重载完成赋值。
注意:如果类中未涉及到资源管理,赋值运算符是否实现都可以;一旦涉及到资源管理则必
须要实现。