C++类中六个默认的成员函数详解

 更新时间:2021年04月08日 11:35:03   作者:_Camille  
这篇文章主要给大家介绍了关于C++类中六个默认的成员函数的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧

浅谈

先来说一下“this指针”:

C++中通过引入this指针解决该问题,暨:C++编译器给每个“非静态的成员函数”增加了一个隐藏的指针参数,让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象),在函数体中所有成员变量的操作,都是通过该指针去访问,只不过所有的操作对用户是透明的,暨用户不需要来传递,编译器自动完成。

说了这么多其实编译器在生成程序时获取对象首地址的信息。然后将获取的对象的首地址存放在了寄存器中,成员函数的其它参数都是存放在栈中。而this指针参数则是存放在寄存器中。类的静态成员函数(用static修饰的成员函数)因为没有this指针这个参数,所以类的静态成员函数也就无法调用类的非静态成员变量。

构造函数

构造函数是一个特殊的成员函数,名字与类名相同且不能有返回值,创建类类型时由编译器自动调用,在对象的生命周期内只调用一次。**主要任务是初始化对象。

↓下面是一个简单的构造函数(全缺省):

主函数初始化时如果无参则以缺省值0给成员变量赋值。

默认构造函数:

Q:为什么会出现上面的报错——包含多个默认构造函数?

A: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,都可以称为默认构造函数。

特征:

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。

析构函数

析构函数:与构造函数功能相反,析构函数是完成对象的销毁,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,和构造函数一样,如果我们没写析构函数,系统会生成一个默认析构函数,但这个析构函数什么都不会做。

如果类中的成员变量不需要动态开辟内存空间,则默认析构函数可以完成析构任务,比如下面这种,可以说不用析构。

但是像下面这种,默认析构函数已经不能够完成


特征:

1.函数名是在类名前加上字符~;

2.无参数(有一个隐藏参数*this指针)无返回值;

3.一个类有且仅有一个析构函数,若未显示定义,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++编译系统自动调用析构函数。

拷贝构造函数

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

从上图我们可以看出,关于给t2变量初始化时肯定不是调用构造函数。

下面这张图应该就可以解释上面的问题

关于对拷贝构造函数参数的说明:

当然也同构造函数一样,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,暨浅拷贝或值拷贝

特征:

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(当然还有个隐藏的*this)且必须使用引用传参,使用传值方式会引发死递归。

赋值重载函数

赋值重载函数: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)

Test& operator= (const Test& t)

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或者枚举类型的操作数;

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

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;

*、::、sizeof、?:、. 以上5个运算符不能重载。

一个类如果没有显示定义赋值运算符重载,编译器也会生成一个,完成对象按字节序的值拷贝。

const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,表明该成员函数中不能对类的任何成员进行修改。

multable关键字:当有必须要修改的成员变量时,需在成员变量声明时前加上该关键字,及时是const成员函数也依然可以修改。

取地址及const取地址重载函数

这两个默认成员函数一般不用重新定义,编译器默认生成;

class Date
{
public:
	Date* operator&()
	{
		return this;
	}
	//因为对象被const修饰不能更改,所以返回值也要被const修饰
	const Date* operator&() const
	{
		return this;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

深挖

 构造函数

上面的代码居然可以正常运行并且赋值成功,这是为什么。实际上编译器在执行赋值语句前,将“100作为参数来构造一个无名的临时的类”然后进行赋值。

上面这种情况我们称为**“隐式转换”**。

explicit关键字:如果在构造函数前加上这个关键字,则要求显示转换,不能进行隐式转换。

因此我们进行强转之后再赋值;

我们换一种思路,将“类”给整型赋值,且先给出一个强转函数;

最后介绍另外一种初始化的方式:

给出一个复数类,参数列表初始化的效率要高于第一种初始化方式。

拷贝构造函数

下面介绍一下深拷贝,先看下面一段代码:

这个代码中我们没有写拷贝构造函数,可见默认拷贝函数这里出了问题;前面我们说过,默认拷贝方式是浅拷贝,也就是值拷贝。

上面s1使用hello初始化,s2使用s1的值来拷贝,因此s2并未开辟新空间,而是指向s1的空间,因此在最后调用析构函数的时候,对同一块空间free了两次。

如果将代码改成下面这种,那么就不会报错。

赋值运算符重载函数

这里我们继续引用上面构造函数部分最后给出的那个复数类

我们上面说了赋值重载函数,那么到底什么是赋值运算符重载呢?

运算符重载:对运算符赋予新的意义↓↓↓

由上图可知,上面这个对加法运算符符号“+”的重载函数是成员函数,因为它参数里面有一个隐藏的的this指针,所以需要用对象来调动它。

上面的代码整体的思路就是:

1.调用四次次构造函数,构造C1C2C3以及在operator+内部的tmp;

2.C1调用加法重载函数进行C1+C2;

3.加法重载函数返回时需要调动一次拷贝构造函数(tmp拷贝到临时对象);

4.调用赋值重载将C1+C2的值赋给C。

当写的类想做某种运算时,但编译器不支持,因此我们需要对运算符进行重载。

总结

到此这篇关于C++类中六个默认的成员函数详解的文章就介绍到这了,更多相关C++类成员函数内容请搜索脚本之家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脚本之家!

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