C++学习：类和对象（二）

news/2024/10/31 8:33:05/

一、默认成员函数

1. 什么是默认成员函数？

在C++中，每个类都有一些特殊的成员函数，如果程序员没有显式地声明，编译器会自动为类生成这些函数，这些函数称为默认成员函数

2. 默认成员函数列表

  • 默认构造函数（Default Constructor）
  • 默认析构函数（Destructor）
  • 默认拷贝构造函数（Copy Constructor）
  • 默认拷贝赋值运算符（Copy Assignment Operator）
  • 默认移动构造函数（Move Constructor，C++11引入）
  • 默认移动赋值运算符（Move Assignment Operator，C++11引入）

3. 编译器何时生成默认成员函数？

  • 显式声明：如果程序员没有提供某个默认成员函数的定义，编译器会根据需要自动生成
  • 特别注意：一旦程序员显式地声明了任何一个拷贝或移动操作，编译器将不会为该类生成移动操作，需要手动提供

4. 代码示例

#include <iostream>
using namespace std;class Example {
public:int value;// 未显式声明任何默认成员函数
};int main() {Example ex1;       // 调用默认构造函数ex1.value = 10;Example ex2 = ex1; // 调用默认拷贝构造函数Example ex3;ex3 = ex1;         // 调用默认拷贝赋值运算符cout << "ex1.value = " << ex1.value << endl;cout << "ex2.value = " << ex2.value << endl;cout << "ex3.value = " << ex3.value << endl;return 0;
}

二、构造函数

1. 什么是构造函数？

构造函数（Constructor）是在创建对象时自动调用的特殊成员函数，用于初始化对象的成员变量。构造函数的名称与类名相同

2. 特点

  • 没有返回类型（连void也没有）
  • 可以有参数（参数化构造函数）
  • 支持函数重载，即可以有多个构造函数
  • 可以在构造函数初始化列表中初始化成员变量

3. 默认构造函数

如果程序员未提供任何构造函数，编译器会为类生成一个默认构造函数，它对基本类型成员变量不进行初始化

4. 代码示例：

1.默认构造函数

#include <iostream>
using namespace std;class Person {
public:string name;int age;// 默认构造函数Person() {name = "Unknown";age = 0;}void display() const {cout << "姓名：" << name << ", 年龄：" << age << endl;}
};int main() {Person p; // 调用默认构造函数p.display();return 0;
}

2.参数化构造函数

#include <iostream>
using namespace std;class Person {
public:string name;int age;// 参数化构造函数Person(const string& n, int a) {name = n;age = a;}void display() const {cout << "姓名：" << name << ", 年龄：" << age << endl;}
};int main() {Person p("Alice", 25); // 调用参数化构造函数p.display();return 0;
}

 3.构造函数初始化列表

#include <iostream>
using namespace std;class Point {
private:int x;int y;public:// 使用初始化列表初始化成员变量Point(int xCoord, int yCoord) : x(xCoord), y(yCoord) {}void display() const {cout << "坐标：(" << x << ", " << y << ")" << endl;}
};int main() {Point pt(3, 4);pt.display();return 0;
}

5. 注意事项

  • 如果类中有const成员变量或引用类型成员，必须使用初始化列表进行初始化
  • 构造函数可以被重载，允许创建多个具有不同参数列表的构造函数

三、析构函数

1. 什么是析构函数？

析构函数（Destructor）是在对象生命周期结束时自动调用的特殊成员函数，用于释放对象占用的资源（如内存、文件等）。析构函数的名称是在类名前加上~符号

2. 特点

  • 没有参数
  • 没有返回类型
  • 每个类只有一个析构函数，不能重载
  • 编译器会自动调用析构函数，无需手动调用

3. 代码示例

#include <iostream>
using namespace std;class Resource {
public:Resource() {cout << "资源已分配。" << endl;}~Resource() {cout << "资源已释放。" << endl;}
};int main() {cout << "进入main函数。" << endl;{Resource res; // 创建对象，调用构造函数} // 离开作用域，调用析构函数cout << "退出main函数。" << endl;return 0;
}

4. 在析构函数中释放资源

当类中使用了动态内存分配（如使用new关键字），需要在析构函数中释放内存，防止内存泄漏

#include <iostream>
using namespace std;class Array {
private:int* data;int size;public:Array(int s) : size(s) {data = new int[size];cout << "数组已分配。" << endl;}~Array() {delete[] data;cout << "数组已释放。" << endl;}
};int main() {Array arr(10);// 使用数组...return 0;
}

5. 注意事项

  • 析构函数必须为公有成员函数，否则对象在离开作用域时无法正确销毁
  • 避免在析构函数中抛出异常，这可能导致程序不可预测的行为

四、拷贝构造函数

1. 什么是拷贝构造函数？

拷贝构造函数（Copy Constructor）是使用同类的另一个对象来初始化新对象时调用的构造函数。它用于定义对象的拷贝行为

2. 语法

ClassName(const ClassName& other);

参数为同类对象的引用，通常为const引用，避免不必要的拷贝

3. 默认拷贝构造函数

  • 如果程序员未提供拷贝构造函数，编译器会自动生成默认的拷贝构造函数，执行浅拷贝
  • 对于没有动态内存分配的类，默认的拷贝构造函数通常够用

4. 浅拷贝与深拷贝

  • 浅拷贝（Shallow Copy）：拷贝对象的成员变量值，对于指针成员，仅拷贝指针值，两个对象指向同一内存位置
  • 深拷贝（Deep Copy）：在拷贝指针成员时，为新对象分配独立的内存空间，并复制内容

5. 示例

1.默认拷贝构造函数（浅拷贝）

#include <iostream>
using namespace std;class Shallow {
public:int* data;Shallow(int val) {data = new int(val);}~Shallow() {delete data;}
};int main() {Shallow obj1(5);Shallow obj2 = obj1; // 调用默认拷贝构造函数cout << "obj1.data = " << *(obj1.data) << endl;cout << "obj2.data = " << *(obj2.data) << endl;// 修改obj1的数据*(obj1.data) = 10;cout << "修改obj1后：" << endl;cout << "obj1.data = " << *(obj1.data) << endl;cout << "obj2.data = " << *(obj2.data) << endl;return 0;
}

问题：

由于是浅拷贝，obj1和obj2的data指向同一内存，当一个对象被析构时，内存被释放，另一个对象再使用时会导致悬空指针

2.自定义拷贝构造函数（深拷贝）

#include <iostream>
using namespace std;class Deep {
public:int* data;Deep(int val) {data = new int(val);}// 自定义拷贝构造函数Deep(const Deep& other) {data = new int(*(other.data));}~Deep() {delete data;}
};int main() {Deep obj1(5);Deep obj2 = obj1; // 调用自定义拷贝构造函数cout << "obj1.data = " << *(obj1.data) << endl;cout << "obj2.data = " << *(obj2.data) << endl;// 修改obj1的数据*(obj1.data) = 10;cout << "修改obj1后：" << endl;cout << "obj1.data = " << *(obj1.data) << endl;cout << "obj2.data = " << *(obj2.data) << endl;return 0;
}

6. 注意事项

  • 拷贝构造函数的参数必须是引用，否则会导致无限递归
  • 当类中有指针成员，且需要独立的内存空间，必须提供自定义的拷贝构造函数（深拷贝）

五、赋值运算符函数

1. 什么是赋值运算符函数？

赋值运算符函数（Assignment Operator Function）用于定义对象间赋值行为（operator=）。类似于拷贝构造函数，它也需要考虑浅拷贝和深拷贝

2. 语法

ClassName& operator=(const ClassName& other);
  • 返回类型为引用，返回当前对象自身*this，以支持链式赋值
  • 参数为同类对象的**const引用**

3. 默认赋值运算符

  • 如果程序员未提供赋值运算符函数，编译器会生成默认的赋值运算符，执行浅拷贝

4. 示例

1.默认赋值运算符（浅拷贝）

#include <iostream>
using namespace std;class Shallow {
public:int* data;Shallow(int val) {data = new int(val);}~Shallow() {delete data;}
};int main() {Shallow obj1(5);Shallow obj2(10);obj2 = obj1; // 使用默认赋值运算符cout << "obj1.data = " << *(obj1.data) << endl;cout << "obj2.data = " << *(obj2.data) << endl;// 修改obj1的数据*(obj1.data) = 15;cout << "修改obj1后：" << endl;cout << "obj1.data = " << *(obj1.data) << endl;cout << "obj2.data = " << *(obj2.data) << endl;return 0;
}

2.自定义赋值运算符函数（深拷贝）

#include <iostream>
using namespace std;class Deep {
public:int* data;Deep(int val) {data = new int(val);}Deep(const Deep& other) {data = new int(*(other.data));}// 自定义赋值运算符函数Deep& operator=(const Deep& other) {if (this == &other) {return *this; // 检查自赋值}delete data; // 释放原有内存data = new int(*(other.data)); // 分配新内存并拷贝return *this;}~Deep() {delete data;}
};int main() {Deep obj1(5);Deep obj2(10);obj2 = obj1; // 使用自定义赋值运算符cout << "obj1.data = " << *(obj1.data) << endl;cout << "obj2.data = " << *(obj2.data) << endl;// 修改obj1的数据*(obj1.data) = 15;cout << "修改obj1后：" << endl;cout << "obj1.data = " << *(obj1.data) << endl;cout << "obj2.data = " << *(obj2.data) << endl;return 0;
}

5. 注意事项

  • 检查自赋值：在赋值运算符函数中，应检查this和other是否为同一对象，避免释放自己
  • 释放原有资源：在进行赋值前，应释放对象原有的资源，防止内存泄漏
  • 返回*this的引用，支持链式赋值

六、const成员函数

1. 什么是const成员函数？

const成员函数是指在函数声明后加上const关键字的成员函数，表示该函数不会修改对象的成员变量（除非成员变量被声明为mutable）

2. 语法

返回类型 函数名(参数列表) const;

3. 特点

  • const成员函数只能调用其他const成员函数，不能调用非const成员函数
  • 可以被const对象调用，而非const成员函数不能被const对象调用

4. 代码示例

#include <iostream>
using namespace std;class Sample {
private:int value;public:Sample(int v) : value(v) {}int getValue() const {return value;}void setValue(int v) {value = v;}
};int main() {const Sample s(10); // 常量对象cout << "值是：" << s.getValue() << endl;// s.setValue(20); // 错误，不能调用非const成员函数return 0;
}

5. const对象和成员函数

  • **const对象：**对象被声明为const，只能调用其const成员函数，不能修改成员变量
  • **非const对象：**可以调用所有成员函数，包括const和非const

6. 成员函数重载

可以根据const性对成员函数进行重载
代码示例：

#include <iostream>
using namespace std;class Example {
public:void func() {cout << "非const版本的func()" << endl;}void func() const {cout << "const版本的func()" << endl;}
};int main() {Example e;e.func(); // 调用非const版本const Example ce;ce.func(); // 调用const版本return 0;
}

七、取地址及const取地址操作符重载

1. 取地址操作符operator&

默认情况下，对象的取地址操作会返回对象的内存地址。可以通过重载operator&来改变取地址操作的行为

2. 为什么需要重载取地址操作符？

  • 在某些情况下，我们希望隐藏对象的内部地址，或提供特殊的地址计算方式
  • 可以用于智能指针的实现

3. 语法

ClassName* operator&();
const ClassName* operator&() const;

4. 示例

1.重载取地址操作符

#include <iostream>
using namespace std;class MyClass {
public:int value;MyClass(int v) : value(v) {}// 重载取地址操作符MyClass* operator&() {cout << "自定义取地址操作符被调用。" << endl;return this;}// 重载const版本const MyClass* operator&() const {cout << "自定义const取地址操作符被调用。" << endl;return this;}
};int main() {MyClass obj(10);MyClass* ptr = &obj; // 调用自定义取地址操作符cout << "value = " << ptr->value << endl;const MyClass cobj(20);const MyClass* cptr = &cobj; // 调用自定义const取地址操作符cout << "const value = " << cptr->value << endl;return 0;
}

5. 注意事项

  • 小心使用：重载取地址操作符可能导致代码难以理解和维护，应该谨慎使用
  • 避免陷阱：重载后，可能会影响模板代码或标准库的使用，需要确保兼容性

http://www.ppmy.cn/news/1543309.html

相关文章

【QT】Qt窗口（下）

【QT】Qt窗口（下）

个人主页~ Qt窗口&#xff08;下&#xff09;~ Qt窗口 五、对话框2、Qt内置对话框&#xff08;1&#xff09;Message Box&#xff08;2&#xff09;QColorDialog&#xff08;3&#xff09;QFileDialog&#xff08;4&#xff09;QFontDialog&#xff08;5&#xff09;QInputDia…
阅读更多...
【JavaEE】【多线程】进阶知识

【JavaEE】【多线程】进阶知识

目录 一、常见的锁策略1.1 悲观锁 vs 乐观锁1.2 重量级锁 vs 轻量级锁1.3 挂起等待锁 vs 自旋锁1.4 普通互斥锁 vs 读写锁1.5 可重入锁 vs 不可重入锁1.6 不公平锁 vs 公平锁 二、synchronized特性2.1 synchronized的锁策略2.2 synchronized加锁过程2.3 其它优化措施 三、CAS3.…
阅读更多...
Kubeadm搭建k8s

Kubeadm搭建k8s

一、架构 节点名称规格IP地址安装组件master012C/4G&#xff0c;cpu核心数要求大于2192.168.88.76docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannelnode012C/2G192.168.88.20docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannelnode022C/2G192.168.88.21docker、kubeadm、kubelet、kubect…
阅读更多...
大数据技术的前景如何？

大数据技术的前景如何？

在当今数字化迅猛发展的时代&#xff0c;大数据技术的前景显得尤为广阔。随着数据量的激增&#xff0c;如何有效利用这些数据成为了各行各业关注的焦点。未来五年&#xff0c;大数据技术的发展趋势可以从市场规模、技术融合、行业应用和政策支持等多个方面进行深入分析。 1. 市…
阅读更多...
excel指定单元格输入相同的值，比如给D1~D10000输入现在的值

excel指定单元格输入相同的值，比如给D1~D10000输入现在的值

注意&#xff0c;一点不用用WPS&#xff0c;不然运行宏是会报&#xff1a;Droiact-Module1,第1行等Λ列语法错误: Unexpected identifier 步骤 1&#xff0c;altF11打开宏 2&#xff0c;输入脚本 3&#xff0c;点击运行按钮 成功后会看看到
阅读更多...
记录生活之JSON.parse坑 -- 【JavaScript】

记录生活之JSON.parse坑 -- 【JavaScript】

目录 起因 问题 解决 因为是太简单的问题了&#xff0c;无法百度。&#xff08;他们只会告诉你key取值取错了或者的确是没有对应的value值&#xff09; js中的对象是只能用string || symbol类型来定义&#xff0c;所以obj[item.label]没有问题 那么问题出现哪里呢&#x…
阅读更多...
logback日志脱敏后异步写入文件

logback日志脱敏后异步写入文件

大家项目中肯定都会用到日志打印&#xff0c;目的是为了以后线上排查问题方便&#xff0c;但是有些企业对输出的日志包含的敏感(比如&#xff1a;用户身份证号&#xff0c;银行卡号&#xff0c;手机号等)信息要进行脱敏处理。 哎&#xff01;我们最近就遇到了日志脱敏的改造。可…
阅读更多...
推荐一款优秀的pdf编辑器：Ashampoo PDF Pro

推荐一款优秀的pdf编辑器：Ashampoo PDF Pro

Ashampoo PDF Pro是管理和编辑 PDF 文档的完整解决方案。程序拥有您创建、转换、编辑和保护文档所需的一切功能。根据需要可以创建特定大小的文档&#xff0c;跨设备可读&#xff0c;还可以保护文件。现在您还能像编辑Word文档一样编辑PDF! 软件特点 轻松处理文字 如 Microso…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023