重生c++系列之类与对象(中篇)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了重生c++系列之类与对象(中篇)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

好的继上期,我们今天带来c++类与对象系列的继续学习。

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。
重生c++系列之类与对象(中篇),c++,开发语言,算法

 六个默认成员函数会实现6个功能,我们先来看第一个:

构造函数

上一段代码:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	void Init(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void Printf()
	{
		cout << _year << '/' << _month << '/' << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1;
	d1.Printf();
	
	return 0;
}

大家在刚开始写代码的时候,比如说这里写了一个date类,我们忘记了初始化,直接调用printf函数,由于没有初始化,三个变量的值就会使三个随机数:

重生c++系列之类与对象(中篇),c++,开发语言,算法

 这是不是就麻烦了,这个事情不仅仅是我们经常忘记,c++祖师爷也经常忘记,所以祖师爷就想给c++多个功能,自己初始化,所以祖师爷就搞了一个新的东西:构造函数

构造函数的特性:

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
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。 (不需要写void)
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。 (可以有多个构造函数,多种初始化方式)
我们给上边日期类写一个构造函数试试,看看是否真的可以初始化:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
    //构造函数
	Date()
	{
		_year = 2023;
		_month = 8;
		_day = 30;
		cout << "构造函数" << endl;
	}
	void Printf()
	{
		cout << _year << '/' << _month << '/' << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1;
	d1.Printf();
	
	return 0;
}
重生c++系列之类与对象(中篇),c++,开发语言,算法
很好,我们可以发现该类就是调用了我们写构造函数进行了初始化日期,并且我们无需调用,省下了很多时间
现在的初始化没有传参,是规定好的,就是我们构建无数次日期类的变量,都是这个时间,如果我们想自己在外部(主函数)自己传一个日期进行初始化,该怎么办?
非常简单,再写一个带参的构造函数就可以了
上代码:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
    //构造函数
	Date()
	{
		_year = 2023;
		_month = 8;
		_day = 30;
		cout << "构造函数" << endl;
	}
    //有参构造函数
	Date(int year,int month,int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
		cout << "有参构造函数" << endl;
	}
	void Printf()
	{
		cout << _year << '/' << _month << '/' << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1;
	d1.Printf();
	Date d2(2023,1,1);
	d2.Printf();
	return 0;
}
可以看到,我们另外又写了一个构造函数,是有参数的构造函数,两个构造函数构成函数重载,如果我们没传参,就自动调用第一个无参构造函数,如果又传参,就按照我们自己的想法调用第二个有参构造函数进行初始化,是不是和我们前两期函数重载的知识点结合起来了!另外,大家要注意一下d2的传参数方式,很新很方便,比调用init要方便的多,这个大家记住就行了。
运行截图论证:
重生c++系列之类与对象(中篇),c++,开发语言,算法
再回想一下我们第二期讲的内容,是不是有一个缺省参数,好好好,那么是不是可以根据这个知识点把两个构造参数合二为一
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:

	Date(int year=2023,int month=8,int day=30)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
		cout << "有参构造函数" << endl;
	}
	void Printf()
	{
		cout << _year << '/' << _month << '/' << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1;
	d1.Printf();
	Date d2(2023,1,1);
	d2.Printf();
	return 0;
}

 这样不单单就简介了,还更灵活了,看不懂的同学自觉去看前两期内容

重生c++系列之类与对象(中篇),c++,开发语言,算法

两次都是调用的这个构造函数,这就是缺省的魅力

是不是还可以这么玩:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:

	Date(int year=2023,int month=8,int day=30)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
		cout << "有参构造函数" << endl;
	}
	void Printf()
	{
		cout << _year << '/' << _month << '/' << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1;
	d1.Printf();
	Date d2(2023,1,1);
	d2.Printf();
	Date d3(2023);
	d3.Printf();
	Date d4(2023, 12);
	d4.Printf();
	return 0;
}

好好好,缺省参数被我们玩坏了

刚刚我们看的是日期类的构造函数,相对来说比较简单,现在我们来进阶一下,看看栈的构造函数:
class Stack
{
public:
    Stack()
    {
        a = nullptr;
        top = capacity = 0;
    }
    void Push(int x)
    {
        if (top == capacity)
        {
            cout << capacity << "扩容" << endl;
            size_t newcapacity = capacity == 0 ? 4:capacity * 2;
            a = (int*)realloc(a, sizeof(int) * newcapacity);
            capacity = newcapacity;
        }
        a[top++] = x;
    }
private:
    int *a;
    int top;
    int capacity;
    int size;
};
众所周知,构造函数也叫默认成员函数,默认什么意思,也就是说,我们不去写构造函数,编译器也会自动生成
构造函数,也是默认成员函数,我们不写,编译器会自动生成编译生成的默认构造的特点:
1、我们不写才会生成,我们写了就不会生成了
2、内置类型的成员不会处理
3、自定义类型的成员才会处理,会去调用这个成员的构造函数
像是我们之前写的那个日期类,如果我们没写构造函数,他也不会自动生成,因为三个成员都是内置类型
一般情况下,都需要我们自己写构造函数,如果类变量都是自定义变量,可以有选择不写

析构函数

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没呢的? 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。

析构函数的特性

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

上代码:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:

	Date(int year = 2023, int month = 8, int day = 30)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
		cout << "有参构造函数" << endl;
	}
	void Printf()
	{
		cout << _year << '/' << _month << '/' << _day << endl;
	}
	~Date()
	{
		cout << "析构函数" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1;
	d1.Printf();
	Date d2(2023, 1, 1);
	d2.Printf();
	return 0;
}

重生c++系列之类与对象(中篇),c++,开发语言,算法

看,我们写的析构函数自动被调用了 

日期类的析构函数我们看不出什么来,来试试栈的析构函数

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class Stack
{
public:
	Stack()
	{
		cout << "构造函数" << endl;
		a = nullptr;
		top = capacity = 0;
	}
	void Push(int x)
	{
		if (top == capacity)
		{
			cout << capacity << "扩容" << endl;
			size_t newcapacity = capacity == 0 ? 4 : capacity * 2;
			a = (int*)realloc(a, sizeof(int) * newcapacity);
			capacity = newcapacity;
		}
		a[top++] = x;
	}
	~Stack()
	{
		cout << "析构函数" << endl;
		free(a);
		a = nullptr;
		top = capacity = 0;
	}
private:
	int* a;
	int top;
	int capacity;
	int size;
};
int main()
{
	Stack s1;

	return 0;
}

重生c++系列之类与对象(中篇),c++,开发语言,算法

自动调用,无论写多少个,所以这就生下了我们很多初始化和删除的时间

拷贝构造函数

上代码:

#include<iostream>
using namespace std
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;
}

直接拷贝的d1给d2赋值

拷贝构造的特征:

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。

重生c++系列之类与对象(中篇),c++,开发语言,算法

赋值运算符重载

上代码:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:

	Date(int year = 2023, int month = 8, int day = 30)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
		cout << "有参构造函数" << endl;
	}
	void Printf()
	{
		cout << _year << '/' << _month << '/' << _day << endl;
	}
	~Date()
	{
		cout << "析构函数" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1(2023, 1, 1);
	Date d2(2023, 1, 2);

	d1 < d2;
	return 0;
}

大家看看这样比较两个日期类的变量行不行

重生c++系列之类与对象(中篇),c++,开发语言,算法

答案是当然不行

 但是这样写

int i,j;

i<j;

这样比较,就可以,这是因为编译器知道int变量的存储模式和比较方式

那么我们可不可以让编译器也可以直接比较date

这就涉及到这个课题内容运算符重载

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:

	Date(int year = 2023, int month = 8, int day = 30)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
		cout << "有参构造函数" << endl;
	}
	void Printf()
	{
		cout << _year << '/' << _month << '/' << _day << endl;
	}
	~Date()
	{
		cout << "析构函数" << endl;
	}

//private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
bool operator<(const Date& x1, const Date& x2)
{
	if (x1._year < x2._year)
	{
		return true;
	}
	else if (x1._year == x2._year && x1._month < x2._month)
	{
		return true;
	}
	else if (x1._year == x2._year && x1._month == x2._month && x1._day < x2._day)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}
int main()
{
	Date d1(2023, 1, 1);
	Date d2(2023, 1, 2);

	cout<<(d1 < d2)<<endl;
	return 0;
}

有函数重载,就有运算符重载,上边就是使用规则,大家记住就行了

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那有<运算符,就有<=,>,>=,=,+,-,+=,-=

博主在这里一一实现了

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

	
	bool operator<(const Date& d)
	{
		if (_year < d._year)
		{
			return true;
		}
		else if (_year == d._year && _month < d._month)
		{
			return true;
		}
		else if (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day)
		{
			return true;
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}

	bool operator==(const Date& d)
	{
		return _year == d._year
			&& _month == d._month
			&& _day == d._day;
	}

	// d1 <= d2
	bool operator<=(const Date& d)
	{
		return *this < d || *this == d;
	}

	bool operator>(const Date& d)
	{
		return !(*this <= d);
	}

	bool operator>=(const Date& d)
	{
		return !(*this < d);
	}

	bool operator!=(const Date& d)
	{
		return !(*this == d);
	}

	int GetMonthDay(int year, int month)
	{
		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;
		}

		return monthArray[month];
	}

	Date& operator+=(int day)
	{
		_day += day;
		while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
		{
			// 月进位
			_day -= GetMonthDay(_year, _month);
			++_month;

			// 月满了
			if (_month == 13)
			{
				++_year;
				_month = 1;
			}
		}

		return *this;
	}

	Date operator+(int day)
	{
		Date tmp(*this);
		tmp += day;
		return tmp;

		//tmp._day += day;
		//while (tmp._day > GetMonthDay(tmp._year, tmp._month))
		//{
		//	// 月进位
		//	tmp._day -= GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);
		//	++_month;

		//	// 月满了
		//	if (tmp._month == 13)
		//	{
		//		++tmp._year;
		//		tmp._month = 1;
		//	}
		//}
		//return tmp;
	}

private:
	// 内置类型
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

 

关于日期各种加减乘除运算的逻辑实现是没有任何难度的,就是年完月,月完日,进位加

大家要理解的是重载的操作

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。

好的类和对象的中篇就到这里,对于默认成岩函数基本就接好玩了,期待三连文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-679904.html

到了这里,关于重生c++系列之类与对象(中篇)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!

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