背景知识:
面向对象的编程中,类(Class)是创建对象的蓝图或模板,它包含了数据(通常称为属性或变量)和行为(通常称为方法或函数)。将数据封装为私有(private)成员,并通过公共(public)成员函数来访问和修改这些数据,是实现封装性的重要方式,也是面向对象编程的三大基本特性之一(封装、继承、多态)。
构造函数(Constructor):
当创建类的新对象时,构造函数会被自动调用。
它用于初始化对象的属性或状态。
构造函数的名字必须与类名相同,且不能有返回类型(即使是void)。
它可以有参数,用于在创建对象时提供初始值。
class MyClass {
private: int myVar;
public: MyClass(int value) : myVar(value) {} // 构造函数
};
拷贝构造函数(Copy Constructor):
当用一个已存在的对象去初始化一个同类型的新对象时,拷贝构造函数会被调用。
它通常用于创建原对象的一个副本。
拷贝构造函数的形式是 ClassName(const ClassName &other)
。
class MyClass {
private: int myVar;
public: MyClass(int value) : myVar(value) {} // 构造函数 MyClass(const MyClass &other) : myVar(other.myVar) {} // 拷贝构造函数
};
成员函数(Member Function):
成员函数是定义在类内部,用来操作对象数据的函数。
它们可以访问类的私有和受保护成员。
通过成员函数,可以定义对象的行为和对象间的运算关系。
class MyClass {
private: int myVar;
public: MyClass(int value) : myVar(value) {} // 构造函数 void setVar(int value) { myVar = value; } // 成员函数 int getVar() const { return myVar; } // 成员函数
};
析构函数(Destructor):
析构函数在对象生命周期结束时自动调用,用于释放对象所占用的资源。
析构函数的名字与类名相同,但在前面加上一个波浪号(~)。
析构函数没有返回类型,也没有参数。
class MyClass {
private: int* myPtr;
public: MyClass(int value) : myPtr(new int(value)) {} // 构造函数 ~MyClass() { delete myPtr; } // 析构函数
};
成员函数作用
成员函数的作用:
- 对象数据的存储和访问
成员函数可以访问并维护对象的数据成员。它们可以由类或实例直接调用,以执行任何操作并访问想要的数据。例如,对象A可以调用成员函数B并访问自身的数据成员,以将修改保存到它的数据存储中。
- 对象定义的操作
成员函数使对象可以执行某些操作。例如,对于一个图形类,成员函数可以是计算它的面积或周长的方法,或将其移动到一个新的坐标上的方法。
访问和修改私有数据:通过将数据成员声明为私有(private),可以确保它们只能通过类的成员函数来访问和修改。这有助于维护数据的完整性和安全性,防止数据被不当访问或修改。
实现对象的行为:成员函数定义了对象的行为。它们可以执行各种操作,如计算、数据转换、输入/输出等。通过调用这些成员函数,可以使对象执行特定的任务或响应外部事件。
提供接口:成员函数为类的使用者提供了一个接口,使得他们可以与对象进行交互。通过调用这些函数,用户可以发送消息给对象,请求其执行某些操作或返回某些信息。
实现多态性:通过虚成员函数(virtual member functions),可以实现多态性,即允许基类的指针或引用指向派生类的对象,并调用派生类实现的函数版本。这使得代码更加灵活和可扩展。
封装复杂性:成员函数可以将复杂的逻辑封装在类内部,使得类的使用者无需关心内部实现细节,只需通过调用成员函数来与对象交互。这有助于简化代码的使用和维护。
**我的话:**类当中有函数,有变量,一般将变量封装为private,函数作为public对外的接口。其中,函数又分为构造函数,拷贝构造函数,成员函数,析构函数,一般构造函数用来初始化对象的变量,析构函数用来释放的,拷贝构造函数用来拷贝一份对象中的属性,成员函数用来描述变量间的运算逻辑关系。
1、默认调用与手动调用
创建对象时,编译器自动调用构造、拷贝构造和析构,而成员函数或成员变量是通过**.和->**调用。
1.1 **.**操作符:用于访问对象的成员变量和成员函数,当对象是通过值或引用传递时。
class MyClass {
public: int myVar; void myFunction() {}
}; MyClass obj;
obj.myVar = 10; // 使用.访问成员变量
obj.myFunction(); // 使用.访问成员函数
->操作符:通常用于通过指针访问对象的成员变量和成员函数。(new)
class MyClass {
public: int myVar; void myFunction() {}
}; MyClass* ptr = new MyClass();
ptr->myVar = 10; // 使用->访问成员变量
ptr->myFunction(); // 使用->访问成员函数
delete ptr; // 不要忘记释放动态分配的内存
2、浅拷贝
#include <iostream>
using namespace std;class Person
{
public:Person(){cout<<"无参(默认)构造函数"<<endl;}Person(int a){age = a;cout<<"有参构造函数"<<endl;}//拷贝构造函数Person(const Person& p){age = p.age;cout<<"拷贝构造函数"<<endl;}~Person(){cout<<"析构函数"<<endl;}public:int age;};
void test()
{//定义对象时,自动调用构造和析构函数//调用无参构造Person p;//调用有参构造Person p1(10);cout<<"p1.age:"<<p1.age<<endl;//调用拷贝函数Person p2(p1);cout<<"p2.age:"<<p2.age<<endl;
}int main()
{test();return 0;
}
无参(默认)构造函数
有参构造函数
p1.age:10
拷贝构造函数
p2.age:10
析构函数
析构函数
析构函数
解释:
创建对象p时,调用了无参构造函数,输出了"无参(默认)构造函数"。
创建对象p1时,调用了有参构造函数,并传入了参数10,输出了"有参构造函数"。
创建对象p2时,通过传入p1作为参数调用了拷贝构造函数,输出了"拷贝构造函数"。
接下来,当test函数结束时,局部对象p、p1和p2会离开其作用域,此时它们的析构函数会被自动调用,输出了三个"析构函数"。
2.1 浅拷贝语法
构造函数定义:
Person(const Person& p)
{
age = p.age;
}
调用:
Person p2(p1);
即const Person &p=p1 age = p1.age; 就是将p1的年龄通过引用传给p2,且p1不变(const)
3 深拷贝
浅拷贝共用内存,导致重复释放,因此用深拷贝。
#include <iostream>
using namespace std;class Person
{
public:Person(){cout<<"无参(默认)构造函数"<<endl;}Person(int a,int h){age = a;//在堆上动态分配一个整数大小的内存,并用 h 的值初始化这块内存。// 并将 height 指针指向这块新分配的内存。height = new int(h);cout<<"有参构造函数"<<endl;}//拷贝构造函数//要赋值的参数还是age、heightPerson(const Person& p){age = p.age;//重新new一个height = new int(*p.height);}//new了,就要delete,一般放在构造和析构,因为自动释放~Person(){cout<<"析构函数"<<endl;if (height != NULL){delete height;}}public:int age;int *height;};
void test()
{//定义对象时,自动调用构造和析构函数//调用无参构造Person p;cout<<"p.age:"<<p.age<<endl;//调用有参构造Person p1(10,120);//调用拷贝函数Person p2(p1);cout << "p1的年龄: " << p1.age << " 身高: " << *p1.height << endl;cout << "p2的年龄: " << p2.age << " 身高: " << *p2.height << endl;
}int main()
{test();return 0;
}
3.1 深拷贝语法
new一个,仍然对age、height赋值
//拷贝构造函数//要赋值的参数还是age、heightPerson(const Person& p){age = p.age;//重新new一个height = new int(*p.height);}
new了要记得delete
//new了,就要delete,一般放在构造和析构,因为自动释放~Person(){cout<<"析构函数"<<endl;if (height != NULL){delete height;}