C++：类与对象（中）

一、构造函数

1.1特性

构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数的虽然名称叫构造，但是需要注意的是构造函数的主要任务并不是开空间创建对象，而是初始化对象。

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。

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Date d3(); 
}

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。

class Date
{
public:private:int _year;int _month;int _day;
};
void Test()
{
// 没有定义构造函数，对象也可以创建成功，因此此处调用的是编译器生成的默认构造函数
//对_year、_month、_day赋随机值Date d;
}

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 ;
};
// 以下测试函数不能通过编译
void Test()
{Date d1;
}

二、析构函数

2.1定义

与构造函数功能相反，析构函数不是完成对象的销毁，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，完成类的一些资源清理工作。

2.2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。

3. 一个类有且只有一个析构函数。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。

4. 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 SeqList
{ 
public :SeqList (int capacity = 10)
{_pData = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType));assert(_pData);_size = 0;_capacity = capacity;
}~SeqList(){if (_pData){free(_pData ); // 释放堆上的空间_pData = NULL; // 将指针置为空_capacity = 0;_size = 0;}}
private :int* _pData ;size_t _size;size_t _capacity;
};

编译器生成的默认析构函数，对会自定类型成员调用它的析构函数。

class String
{
public:String(const char* str = "jack"){_str = (char*)malloc(strlen(str) + 1);strcpy(_str, str);}~String(){cout << "~String()" << endl;free(_str);}
private:char* _str;
};
class Person
{
private:String _name;int _age;
};
int main()
{Person p;return 0;
}

三、拷贝构造函数

3.1特性

1. 拷贝构造函数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使用引用传参，使用传值方式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){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d1;Date d2(d1); //d2是d1的拷贝return 0;
}

3.2

若未显示定义，系统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，这种拷贝我们叫做浅拷贝，或者值拷贝。

class Date
{
public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d1;
// 这里d2调用的默认拷贝构造完成拷贝，d2和d1的值也是一样的。Date d2(d1);  //等价于Date d2 = d1;return 0;
}

四、赋值运算符重载

4.1定义

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，也具有其返回值类型，函数名字以及参数列表，其返回值类型与参数列表与普通的函数类似。

函数名字为：关键字operator后面接需要重载的运算符符号。

函数原型：返回值类型 operator操作符(参数列表)

运算符重载是针对自定义类型，对于内置类型，编译器可以直接对他们做等于、大于小于等运算；对于自定义类型，需要利用运算符重载。

4.2特性

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或者枚举类型的操作数；

3.用于内置类型的操作符，其含义不能改变，例如：内置的整型+，不能改变其含义；

4.作为类成员的重载函数时，其形参看起来比操作数数目少1成员函数的操作符有一个默认的形参this，限定为第一个形参；

5. .* 、:: 、sizeof 、?: 、. 注意以上5个运算符不能重载。这个经常在笔试选择题中出现。

4.3 operator放全局和放入类中

// 全局的operator==,但要注意private
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;
};
// 这里会发现运算符重载成全局的就需要成员变量是共有的，无法访问private中的
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;   //->operator==(d1,d2)
}

//operator==放入类中
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指向的调用函数的对象bool operator==(const Date& d2){return _year == d2._year&& _month == d2._month&& _day == d2._day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
void Test ()
{Date d1(2018, 9, 26);Date d2(2018, 9, 27);cout<<(d1 == d2)<<endl;  //->d1.operator==(&d1,d2)->d1.operator==(d2)
}

4.4大于运算符重载

class Date
{
public:Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}//大于bool operator>(const Date& d2){if (_year > d2._year)return true;else if (_year == d2._year && _month > d2._month)return true;else if (_year == d2._year && _month == d2._month && _day > d2._day)return true;elsereturn false;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d1(2015, 1, 2);Date d2(2015, 1, 1); cout << (d1 > d2) << endl;return 0;
}

详见运算符实现一个完善日期类 C++：运算符重载实现一个完善日期类-CSDN博客

五、const成员

5.1 对象调用成员函数

将const修饰的类成员函数称之为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 = 0, 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;
};
void f(const Date& d)
{d.print();
}
int main()
{Date d1(2018, 9, 27);f(d1);  //报错return 0;
}

&d的类型是const Date*，传到Print函数里的是Date*。

所以要在Print函数里的是Date*的前面加const，但this是默认不写的，又该如何处理？

将const放入括号外面。

p1和p2的写法没有区别。

5.2 成员函数调用成员函数

class Date
{ 
public:Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}
void f1()   //void f1(Date* this)
{f2();  //可以    this->f2(this)
}
void f2() const
{}
//
void f3()
{}
void f4() const
{f3();  //不可以
}
private:int _year;int _month;int _day;
};

总结：

1. const对象可以调用非const成员函数吗？不行

2. 非const对象可以调用const成员函数吗？可以

3. const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗？不行

4. 非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗？可以

六、取地址及const取地址操作符重载

class Date
{ 
public :Date* operator&()   //Date*{cout<<"operator&()"<<endl;return this ;}const Date* operator&()const   //cosnt Date*,与上面的构成函数重载{cout<<"operator&() const"<<endl;return this ;}
private :int _year ; int _month ; int _day ; 
};
int main()
{Date d1;Date d2;const Date d3;cout<<&d1<<endl;cout<<&d2<<endl;cout<<&d3<<endl;
}