• 【C++】类和对象(中)

    文章目录

    1.类的六个默认构造函数

    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
    在这里插入图片描述

    2.构造函数

    概念

    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。

    class Date
{
public:
	void Init(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()
{
	Date d1;
	d1.Init(2022, 7, 5);
	d1.Print();
	Date d2;
	d2.Init(2022, 7, 6);
	d2.Print();
	return 0;
}

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    看到日期类这段代码，对于Date类，可以通过 Init 公有方法给对象设置日期，但如果每次创建对象时都调用该方法设置信息，未免有点麻烦，那能否在对象创建时，就将信息设置进去呢，这就需要构造函数了。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。

    构造函数特性：

    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

    所以我们就能够明白构造函数的使用了。

    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
	// warning C4930: “Date d3(void)”: 未调用原型函数(是否是有意用变量定义的?)
	Date d3();
}

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    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。【看到下面的代码】

    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，放开后报错：error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可用
		Date d1;
	return 0;
}

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    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。

    3.析构函数

    概念

    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

    既然已经知道了析构函数的概念和特性那么析构函数的使用也就可以理解了。

    typedef int DataType;
class Stack
{
public:
	Stack(size_t capacity = 3)
	{
		_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
		if (NULL == _array)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			return;
		}
		_capacity = capacity;
		_size = 0;
	}
	void Push(DataType data)
	{
		// CheckCapacity();
		_array[_size] = data;
		_size++;
	}
	// 其他方法...
	~Stack()
	{
		if (_array)
		{
			free(_array);
			_array = NULL;
			_capacity = 0;
			_size = 0;
		}
	}
private:
	DataType* _array;
	int _capacity;
	int _size;
};
void TestStack()
{
	Stack s;
	s.Push(1);
	s.Push(2);
}

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    4.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

    【看到以下的代码】

    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;
}

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    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。

    class Time
{
public:
	Time()
	{
		_hour = 1;
		_minute = 1;
		_second = 1;
	}
	Time(const Time& t)
	{
		_hour = t._hour;
		_minute = t._minute;
		_second = t._second;
		cout << "Time::Time(const 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 d1;
	// 用已经存在的d1拷贝构造d2，此处会调用Date类的拷贝构造函数
	// 但Date类并没有显式定义拷贝构造函数，则编译器会给Date类生成一个默认的拷贝构造函数
	Date d2(d1);
	return 0;
}

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    拷贝构造函数典型调用场景：

    1.使用已存在对象创建新对象
    2.函数参数类型为类类型对象
    3.函数返回值类型为类类型对象

    5.赋值运算符重载

    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：

    1. 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
    2. 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
      3.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 ?: .
    3. 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

    我们先看到下面的日期类，我们将用这个类来进行一些运算符重载。

    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;
};


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    我们再来看看各种运算符重载的情况：

    operator==

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

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    operator<

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

	return false;
}


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    接下来让我们来测试这两个运算符重载的接口。

    int main()
{
	Date d1(2024, 1, 28);
	Date d2(2024, 2, 27);
	cout << operator==(d1, d2) << endl;
	cout << operator<(d1, d2) << endl;

	cout << (d1 == d2) << endl; // cout << (operator==(d1, d2)) << endl;
	cout << (d1 < d2) << endl;

	return 0;
}

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    在这里插入图片描述

    我们接着来实现接口。
    operator<=

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

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    operator>

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

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    operator>=

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

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    operator!=

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

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    operator+=

    Date& operator+=(int day)
{
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		++_month;
		if (_month == 13)
		{
			++_year;
			_month = 1;
		}
	}

	return *this;
}

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    operator+

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

	return tmp;
}

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    operator-

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

	return tmp;
}

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    operator-=

    Date& operator-=(int day)
{
	_day -= day;
	while (_day <= 0)
	{
		--_month;
		if (_month == 0)
		{
			--_year;
			_month = 12;
		}

		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}

	return *this;
}

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    operator++【这里我们两种方式都可以实现】

    Date& operator++()
{
	*this += 1;
	return *this;
}

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    Date operator++(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this += 1;
	return tmp;
}

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    operator-

    // d1 - d2
int operator-(const Date& d)
{
	int flag = 1;
	Date max = *this;
	Date min = d;

	if (*this < d)
	{
		int flag = -1;
		max = d;
		min = *this;
	}

	int n = 0;
	while (min != max)
	{
		++min;
		++n;
	}

	return n * flag;
}

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    希望大家能够有所收获。

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/Lehjy/article/details/136749342