😁作者:日出等日落
🔔专栏:C++
生活的全部意义在于无穷地探索尚未知道的东西,在于不断地增加更多的知识。 ——左拉
目录
类的6个默认成员函数
构造函数
概念
特性
析构函数
概念
特性
拷贝构造函数
概念
特征
赋值运算符重载
运算符重载
赋值运算符重载
前置++和后置++的运算符重载
const成员函数
取地址及const取地址操作符重载
日期类代码:
Date.h:
Date.cpp:
text.cpp:
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,编译器会生成的成员函数称为默认成员函数。
class Date {};
默认成员函数, 我们如果不写,编译器就会自动生成一个,但是如果我们实现了任意一个成员函数,编译器就不会生成
构造函数
概念
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,并且在对象整个生命周期内只调用一次。
特性
构造函数是特殊的成员函数,需要注意的是,构造函数虽然名称叫构造,但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。
其特征如下:
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。
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。
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(2023, 5, 17); // 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
// warning C4930: “Date d3(void)”: 未调用原型函数(是否是有意用变量定义的?)
// 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();
}
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
class Date
{
public:
/*
// 如果用户显式定义了构造函数,编译器将不再生成
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;
};
int main()
{
// 将Date类中构造函数屏蔽后,代码可以通过编译,因为编译器生成了一个无参的默认构造函数
// 将Date类中构造函数放开,代码编译失败,因为一旦显式定义任何构造函数,编译器将不再生成
// 无参构造函数,当写了构造函数并调用无参则会报错:error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可用
Date d1;
return 0;
}
关于编译器生成的默认成员函数,很多童鞋会有疑惑:不实现构造函数的情况下,编译器会 生成默认的构造函数。但是看起来默认构造函数又没什么用?d对象调用了编译器生成的默 认构造函数,但是d对象_year/_month/_day,依旧是随机值。也就说在这里编译器生成的 默认构造函数并没有什么用??
解答:C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语言提供的数据类 型,如:int/char...,自定义类型就是我们使用class/struct/union等自己定义的类型。
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。
注意:无参构造函数、全缺省构造函数、我们没写编译器默认生成的构造函数,都可以认为 是默认构造函数。
下面这两个函数,可以同时存在吗?
Date()
{
_year = 1;
_month = 1;
_day = 1;
}
Date(int year=1, int month=1, int day=1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
从语法上,是可以同时存在,因为这两个完全符合重载函数的定义
实际上,这里是不可以同时存在的,因为编译器说他重载函数的调用不明确
析构函数
概念
通过前面构造函数的学习,我们知道一个对象是怎么来的,那一个对象又是怎么删除呢的?
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,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,完成对象中资源的清理工作。
特性
析构函数是特殊的成员函数,其特征如下:
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++编译系统系统自动调用析构函数。
5. 关于编译器自动生成的析构函数,是否会完成一些事情呢?下面的程序我们会看到,编译器 生成的默认析构函数,对自定类型成员调用它的析构函数。
class Time
{
public:
~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;
}
// 程序运行结束后输出:~Time()
// 在main方法中根本没有直接创建Time类的对象,为什么最后会调用Time类的析构函数?
// 因为:main方法中创建了Date对象d,而d中包含4个成员变量,其中_year, _month,_day三个是
// 内置类型成员,销毁时不需要资源清理,最后系统直接将其内存回收即可;而_t是Time类对象,所以在d销
//毁时,要将其内部包含的Time类的_t对象销毁,所以要调用Time类的析构函数。但是:main函数
// 中不能直接调用Time类的析构函数,实际要释放的是Date类对象,所以编译器会调用Dat类的析构函
// 数,而Date没有显式提供,则编译器会给Date类生成一个默认的析构函数,目的是在其内部调用Time
// 类的析构函数,即当Date对象销毁时,要保证其内部每个自定义对象都可以正确销毁
// main函数中并没有直接调用Time类析构函数,而是显式调用编译器为Date类生成的默认析构函数
// 注意:创建哪个类的对象则调用该类的析构函数,销毁那个类的对象则调用该类的析构函数
拷贝构造函数
概念
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
拷贝构造函数也是特殊的成员函数,
其特征如下:
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。
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
// Date(const Date& d) // 正确写法
Date(const Date d) // 错误写法:编译报错,会引发无穷递归
{
_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;
}
这里编译器编译不过去的,因为编译器认为这里会无限递归
在C++中,函数调用如果是传值调用都是需要创建一个临时变量,将值拷贝一份给这个临时变量,而将值拷贝一份本身就是一个拷贝构造函数,因此就会死循环,造成无穷递归。
我们最好在参数加个const修饰,这样可以防止权限放大
Date(const Date& d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
int main()
{
Date d1;
Date d2(d1);
}
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。
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,而自定 义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的。
注意:类中如果没有涉及资源申请时,拷贝构造函数是否写都可以;一旦涉及到资源申请 时,则拷贝构造函数是一定要写的,否则就是浅拷贝。
5. 拷贝构造函数典型调用场景:
使用已存在对象创建新对象
函数参数类型为类类型对象函数返回值类型为类类型对象\
为了提高程序效率,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 尽量使用引用
赋值运算符重载
运算符重载
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)
注意:
- 不能通过连接其他符号来创建新的操作符:比如operator@
- 重载操作符必须有一个类类型参数
- 用于内置类型的运算符,其含义不能改变,例如:内置的整型+,不 能改变其含义 作为类成员函数重载时,其形参看起来比操作数数目少1,因为成员函数的第一个参数为隐 藏的this
- .* :: 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。
bool operator==(const Date& d1, const Date& d2)
{
return d1._year == d2._year
&& d1._month == d2._month
&& d1._day == d2._day;
}
<<(流插入)的优先级比==高,因此下面这个语句会报错
cout << d1 == d2 << endl;
改成:
cout << (d1 == d2) << endl;
赋值运算符重载
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 :要复合连续赋值的含义
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;
}
Date& operator=(const Date& d)
{
if(this != &d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
return *this;
}
private:
int _year ;
int _month ;
int _day ;
};
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
// 赋值运算符重载成全局函数,注意重载成全局函数时没有this指针了,需要给两个参数
Date& operator=(Date& left, const Date& right)
{
if (&left != &right)
{
left._year = right._year;
left._month = right._month;
left._day = right._day;
}
return left;
}
// 编译失败:
// error C2801: “operator =”必须是非静态成员
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,故赋值运算符重载只能是类的成员函数。
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。
注 意:内置类型成员变量是直接赋值的,而自定义类型成员变量需要调用对应类的赋值运算符 重载完成赋值。
前置++和后置++的运算符重载
前置++和后置++都是一元运算符,为了让前置++与后置++形成能正确重载
C++规定:后置++重载时多增加一个int类型的参数,但调用函数时该参数不用传递,编译器自动传递
Date& Date::operator++()
{//++d1
*this += 1;
return *this;
}
Date Date::operator++(int)
{//d1++
Date tmp(*this);
*this += 1;
return tmp;
}
前置++:返回+1之后的结果
注意:this指向的对象函数结束后不会销毁,故以引用方式返回提高效率后置++是先使用后+1,因此需要返回+1之前的值,故需在实现时需要先将this保存
const成员函数
将const修饰的“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, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print()
{
cout << "Print()" << endl;
cout << "year:" << _year << endl;
cout << "month:" << _month << endl;
cout << "day:" << _day << endl << endl;
}
void Print() const
{
cout << "Print()const" << endl;
cout << "year:" << _year << endl;
cout << "month:" << _month << endl;
cout << "day:" << _day << endl << endl;
}
private:
int _year; // 年
int _month; // 月
int _day; // 日
};
void Test()
{
Date d1(2022,1,13);
d1.Print();
const Date d2(2022,1,13);
d2.Print();
}
请思考下面的几个问题:
1. const对象可以调用非const成员函数吗? 不可以
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? 不可以
4. 非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗? 可以
注意:权限只能缩小,不能扩大
取地址及const取地址操作符重载
这两个默认成员函数一般不用重新定义 ,编译器默认会生成。
class Date
{
public :
Date* operator&()
{
return this ;
}
const Date* operator&()const
{
return this ;
}
private :
int _year ; // 年
int _month ; // 月
int _day ; // 日
};
这两个运算符一般不需要重载,使用编译器生成的默认取地址的重载即可,只有特殊情况,才需 要重载,比如想让别人获取到指定的内容!文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-459404.html
日期类代码:
Date.h:
#pragma once
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
class Date
{
public:
//构造函数
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);
//获取某月天数
int GetMonthDay(int year, int month);
//打印
void Print();
bool operator==(const Date& d);
bool operator!=(const Date& d);
bool operator<(const Date& d);
bool operator<=(const Date& d);
bool operator>(const Date& d);
bool operator>=(const Date& d);
Date& operator+=(int day);
Date operator+(int day);
// d1 - 100 日期 - 天数
Date operator-(int day);
Date& operator-=(int day);
// d1 - d2; 日期 - 日期
int operator-(const Date& d);
//++d1
Date& operator++();
// d1++
// int参数 仅仅是为了占位,跟前置重载区分
Date operator++(int);
// --d1 -> d1.operator--()
Date& operator--();
// d1-- -> d1.operator--(1)
Date operator--(int);
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
Date.cpp:
#include"Date.h"
int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{
assert(month > 0 && month < 13);
int monthArray[13] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400)) == 0)
{
return 29;
}
else
{
return monthArray[month];
}
}
Date::Date(int year, int month, int day)
{
if (month > 0 && month < 13
&& (day > 0 && day <= GetMonthDay(year, month)))
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
else
{
cout << "输入格式错误" << endl;
}
}
void Date::Print()
{
cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
}
bool Date:: operator == (const Date& d)
{
return _year == d._year
&& _month == d._month
&& _day == d._day;
}
bool Date::operator!=(const Date& d)
{
return !(*this == d);
}
bool Date::operator<(const Date& d)
{
return _year < d._year
|| (_year == d._year && _month < d._month)
|| (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day);
}
bool Date::operator<=(const Date& d)
{
return *this <= d || *this == d;
}
bool Date::operator>(const Date& d)
{
return !(*this <= d);
}
bool Date::operator>=(const Date& d)
{
return !(*this < d);
}
Date& Date::operator+=(int day)
{
if (day < 0)
{
*this -= -day;
return *this;
}
_day += day;
while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
{
_day -= GetMonthDay(_year, _month);
_month++;
if (_month == 13)
{
_year++;
_month = 1;
}
}
return *this;
}
Date Date::operator+(int day)
{
Date tmp(*this);
tmp += day;
return tmp;
}
Date& Date::operator-=(int day)
{
if (day < 0)
{
*this += -day;
return *this;
}
_day -= day;
while (_day <= 0)
{
--_month;
if (_month == 0)
{
_year--;
_month = 12;
}
_day += GetMonthDay(_year, _month);
}
return *this;
}
// d1 - 100 日期 - 天数
Date Date::operator-(int day)
{
Date tmp(*this);
tmp -= day;
return tmp;
}
Date& Date::operator++()
{
*this += 1;
return *this;
}
// d1++
Date Date::operator++(int)
{
Date tmp(*this);
*this += 1;
return tmp;
}
// --d1 -> d1.operator--()
Date& Date::operator--()
{
*this -= 1;
return *this;
}
// d1-- -> d1.operator--(1)
Date Date::operator--(int)
{
Date tmp(*this);
*this -= 1;
return tmp;
}
// d1 - d2; 日期 - 日期
int Date::operator-(const Date& d)
{
Date max = *this;
Date min = d;
int flag = 1;
while ( *this < d)
{
max = d;
min = *this;
flag = -1;
}
int n = 0;
while (min != max)
{
++min;
++n;
}
return n * flag;
}
text.cpp:
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-459404.html
#include"Date.h"
void TextDate1()
{
Date d1(2023,5,17);
d1.Print();
Date d2(2023, 5, 17);
cout << (d1 == d2) << endl;
}
void TextDate2()
{
Date d1(2023, 5, 17);
d1.Print();
d1 -= 100;
d1.Print();
Date d2(2023, 5, 17);
d2 += -100;
d2.Print();
}
void TextDate3()
{
Date d1(2023, 5, 17);
d1.Print();
Date d2(2002, 5, 8);
d2.Print();
cout << d1 - d2 << endl;
}
int main()
{
TextDate3();
return 0;
}
到了这里,关于【C++】类和对象(二)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!