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🚀 今天来学习C++类和对象的语法知识

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目录

类的默认成员函数

构造函数

内置类型和自定义类型

特点

析构函数

特点

拷贝构造函数

特点

传值返回注意事项

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类的默认成员函数

默认成员函数就是在用户没有显现实现的情况下， 编译器会自动生成的成员函数称为默认成员函数 。一个类中不显现写的情况下编译器会默认生成 6个默认成员函数 ，需要注意的是这6个中最重要的是 构造、析构、拷贝构造、赋值重载这4个 。(在C++11后还增加了两个默认成员数， 移动构造和移动赋值)

在学习默认成员函数时需围绕这两点出发：

• 第一：我们不写时，编译器默认生成的函数行为是什么，是否符合我们的需求。

• 第二：编译器默认生成的函数不满足我们的需求时，如何自己实现呢？

构造函数

构造函数 是特殊的成员函数，其主要任务并不是开空间创建对象(我们常使用的局部对象是栈帧创建时，空间就开好了)， 而是对象实例化时初始化对象 。构造函数的本质是要替代我们以前Stack和Seqlist类中写的Init函数的功能，其自动调用的特点完美的替代了Init。

内置类型和自定义类型

C++把类型分为内置类型和自定义类型。内置类型即语言提供的原生数据类型，如：int/char/double/指针等；自定义类型就是使用的class/struct等关键字自己定义的类型。

特点

1. 函数名与 类名相同 ，且 无返回值 ，也 不需要写void （C++规定）

2. 对象实例化时系统会 自动调用对应的构造函数 。

3. 构造函数 支持重载 。

4. 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 （若显式定义编译器不再生成）

5. 编译器默认生成的构造，对内置类型成员变量的初始化没有要求 ，即是否初始化是不确定的，看编译器。对于自定义类型成员变量，要求调用这个成员变量的默认构造函数初始化。如果这个成员变量，没有默认构造函数，那么就会报错，我们要初始化这个成员变量，需要借助初始化列表才能解决。

在如下一段程序中，我们写了一个日期Date类，想打印其年月日，会发现里面的值是随机给的(编译器并未对内置类型初始化),可以提供默认值。

6. 无参构造函数、全缺省构造函数、编译器默认生成的构造函数 --> 默认构造函数 。有且只能有一种存在。(默认构造函数并不是指编译器默认生成的构造函数,简单来说不传实参就可以调用的构造就叫默认构造)

7. 无参构造函数和全缺省构造函数虽然构成函数重载，但是调用时会存在歧义。

原因有两点：

1.语法上默认构造函数有且只能有一种存在；

2.写了一个无参一个全缺省，那么构造 Date  d( ) 时编译器怎么知道走哪个构造函数呢。

注意：调用无参构造函数时，对象后面不要跟()，否则会报错，因为编译器无法判断是函数声明还是实例化对象。

//声明和实例化混淆
Date Func();//函数声明
Date d1();

class Date
{
public:// 1.⽆参构造函数Date(){_year = 1;_month = 1;_day = 1;}// 2.全缺省构造函数Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};

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析构函数

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（比如局部对象是存在栈帧的，函数结束栈帧销毁，他就释放了，不需要管），C++规定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释放工作 。析构函数的功能类比我们之前Stack实现的Destroy功能(若没有向堆申请空间之类其实就是没有资源需要释放，如Date实现是不需要析构函数的。

特点

1. 析构函数名是在 类名前加上字符 ~ 。

2. 无参数无返回值 。(跟构造类似)。

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。(对于有资源申请就需要显式定义).

如下我们对堆区申请了4字节的空间，当对象生命周期结束时，则调用析构函数回收资源。

int* arr=(int*)malloc(sizeof(int));

4. 对象生命周期结束时，系统会自动调用析构函数。

5. 跟构造函数类似，我们不写编译器自动生成的析构函数 对内置类型成员不做处理 (因为自己会释放)，自定类型成员会调用他的析构函数。

6. 需要注意的是我们显示写析构函数，对于自定义类型成员也会调用他的析构，也就是说 自定义类 型成员无论什么情况都会自动调用析构函数 。

7. 如果类中没有申请资源时，析构函数可以不写，直接使用编译器生成的默认析构函数。

如Date；如下一段程序Date的实现都是内置类型，不涉及向资源的申请，因此使用编译器默认生成的析构函数即可。

class Date
{
public://带参构造函数Date(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;
};

有资源申请时，一定要自己写析构，否则会造成资源泄漏，如Stack；

typedef int STDataType;class Stack
{
public:Stack(int n = 4){//向堆空间申请了n*STDataType字节空间STDataType* _a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * n);if (_a == NULL){perror("malloc fail!");exit(1);}_capacity = n;_top = 0;}//析构函数~Stack(){free(_a);_a = nullptr;_top = _capacity = 0;}
private:STDataType* _a;int _top;int _capacity;
};

如果默认生成的析构就可以用，也就不需要显示写析构，如MyQueue --> 即两个栈实现一个队列

那么显式写了析构函数，编译器是否还会调用默认生成的析构？

会的，这里通过调试来一步步观察。

对象生命周期结束时，通过调试可以发现编译器先调用了显式的析构函数，观察运行窗口确实打印了"~MyQueue()"。接着，继续调试发现编译器调用了MyQueue默认生成的析构(调用了stack的析构函数),完成了资源的回收。在这里，我们就可以发现，显式析构函数的实现并未达到我们想要的目的，编译器还会调用MyQueue默认生成的析构从而达到了资源回收的目的。

因此，可以总结编译器不放心仍会调用不显示的析构(尽管写了显式析构)，怕的就是内存泄露等问题。

8. 一个局部域的多个对象，C++规定后先定义后析构。(注意：这里指的是局部域的情况下)

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拷贝构造函数

如果一个构造函数的第一个参数是自身类类型的引用(因为需要此参数来拷贝)，且任何额外的参数都有默认值，则此构造函数也叫做拷贝构造函数，也就是说拷贝构造是⼀个特殊的构造函数。

特点

1. 拷贝构造函数 是构造函数的一个重载 。(即拷贝构造也是一种构造函数)

2. 拷贝构造函数的第一个参数必须是类类型对象的引用，使用传值方式编译器直接报错，因为语法逻辑上会引发无穷递归调用。 (拷贝构造函数支持多个参数，但后面的参数必须有缺省值)

3. C++规定自定义类型对象进行拷贝行为必须调用拷贝构造，自定义类型传值传参和传值返回都会调用拷贝构造完成。

为何使用传值方式会报错呢？

调用拷贝构造就需要先传参，把实参d1传给形参d，而此时Date d(d1)又形成了一个新的拷贝构造，调用新的拷贝构造就需要先传参，把d1传给形参d，此时再次形成新的拷贝构造，一直这样下去，永远没办法回来，就形成了无穷递归。

传值返回注意事项

在上面两段代码中，一个是传值返回，一个是传引用返回，分别运行后运行窗口都是没问题的。但是代码2这种情况实际上是不对的，不符合预期。

传值返回会产生临时对象调用拷贝构造，传值引用返回，返回的是返回对象的别名(引用)，可以减少拷贝。但是如果返回对象是⼀个当前函数局部域的局部对象，函数结束就销毁了，那么使用引用返回是有问题的，这时的引用相当于一个野引用，类似⼀个野指针一样。因此传引用返回一定要确保返回对象，在当前函数结束后还在，才能用引用返回。

4. 若未显式定义拷贝构造，编译器会成自动生成拷贝构造函数。自动生成的拷贝构造对内置类型成 员变量会完成浅拷贝(一个字节一个字节的拷贝)，对自定义类型成员变量会调用他的拷贝构造。

默认生成的拷贝构造

在Func1()函数中，为传值返回，此时我们并没有写拷贝构造函数，编译器默认生成拷贝构造函数。但这种拷贝仅仅是浅拷贝，如果是针对有资源申请的成员则无法满足要求。上面这段程序并不涉及资源的申请，因此运行不会出错(一旦涉及资源申请，切记显式实现拷贝构造实现目的)。

5. 像Stack这样的类，虽然也都是内置类型，但是_a指向了资源，编译器自动生成的拷贝构造(浅拷贝)不符合我们的需求，因此我们自己要实现深拷贝(对指向的资源也进行拷贝)。

编译器默认生成的拷贝(浅拷贝)

此时运行窗口会崩溃，这是为什么呢？这是 浅拷贝并不会向内存申请空间，在析构函数时二次析构同一块空间，从而导致报错。

显式拷贝构造(深拷贝)

向内存申请一块空间供d2使用

	Stack(const Stack& st){// 需要对_a指向资源创建同样大的资源再拷贝值_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * st._capacity);if (_a = NULL){perror("malloc fail!");exit(1);}//malloc 成功memcpy(_a, st._a, sizeof(STDataType) * st._top);_top = st._top;_capacity = st._capacity;}

像MyQueue这样的类型内部主要是自定义类型 Stack成员，编译器自动生成的拷贝构造会调用Stack的拷贝构造，也不需要我们显式实现 MyQueue的拷贝构造。

我们还会发现MyQueue简直是人生赢家，无论是析构还是拷贝构造，编译器都会默认调用自动生成的默认成员函数。

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