類的六個成員函數(shù)

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事實上任何一個類，在我們不寫的情況下，都會自動生成6個默認(rèn)的成員函數(shù)。

1.構(gòu)造函數(shù)

概念：

構(gòu)造函數(shù)是一個特殊的成員函數(shù)，名字與類名相同，實例化對象時由編譯器自動調(diào)用，以此來保證每個數(shù)據(jù)成員都有一個合適的初始值，并且在對象的生命周期內(nèi)只調(diào)用一次。

構(gòu)造函數(shù)的主要作用是初始化對象，而不是開辟空間創(chuàng)建對象。

特征：

1.函數(shù)名與類名相同

2.創(chuàng)建對象時，由編譯器自動調(diào)用，用戶無法調(diào)用

3.無返回值（void也不可以）

4.構(gòu)造函數(shù)可以重載

5.若類中沒有顯式定義構(gòu)造函數(shù)，則編譯器會自動生成一個無參的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)；若用戶已顯式定義，則編譯器不再生成

6.無參和全缺省的構(gòu)造函數(shù)都稱為默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，且默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)只能有一個

例1：

例2：

例3：

2.析構(gòu)函數(shù)

概念：

與構(gòu)造函數(shù)相反，析構(gòu)函數(shù)不是完成對象的銷毀，局部對象銷毀工作是由編譯器完成的，而對象在銷毀時，會自動調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，完成類的一些資源清理工作。

特性：

1.析構(gòu)函數(shù)名是在類名前加上一個字符‘~’。

2.沒有參數(shù)（可以加void，但一般不會這樣使用），沒有返回值。

3.一個類有且僅有一個析構(gòu)函數(shù)（不能重載）。若未顯式定義，系統(tǒng)則會自動生成默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù)。

4.對象生命周期結(jié)束時，C++編譯系統(tǒng)會自動調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。

默認(rèn)的成員函數(shù)，一定會生成？

從語法上來講，是一定會生成的，但是實際情況中并不一定。因為語法是靠人來具體實現(xiàn)的，有時需要考慮一些其他因素，比如程序的運行效率，所以有可能不會嚴(yán)格按照語法來實現(xiàn)。

? 比如一下代碼，并沒有什么意義，在某些編譯器及版本中（例：VS2013），就不會生成類的默認(rèn)成員函數(shù)。

3.拷貝構(gòu)造函數(shù)

概念：

拷貝構(gòu)造函數(shù)只有單個形參，該形參是對本類類型對象的引用（一般常用const修飾，防止被修改），在用已存在的類類型對象創(chuàng)建新對象時，由編譯器自動調(diào)用。

特征：

1.拷貝構(gòu)造函數(shù)是構(gòu)造函數(shù)的一個重載形式

2.拷貝構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)只有一個且必須使用引用傳參，使用傳值方式會引發(fā)無窮遞歸調(diào)用

3.若未顯式定義，系統(tǒng)會生成默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)。

注意：默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)對象按內(nèi)存存儲按字節(jié)序完成拷貝，這種拷貝屬于淺拷貝，或叫值拷貝；所以沒有涉及到資源管理，可以直接使用默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)。

為什么拷貝構(gòu)造函數(shù)使用傳值方式會引發(fā)無窮遞歸？

? 那我們就假設(shè)可以使用傳值方式，那么在調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)時就會發(fā)生臨時拷貝，需要將實參拷貝到形參中，即通過實參來構(gòu)造形參對象，那么此時就又需要調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)，因此陷入無窮遞歸調(diào)用。

什么情況需要自實現(xiàn)拷貝構(gòu)造函數(shù)？

? 因為默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)采用的是淺拷貝，因此當(dāng)涉及到資源的管理時，就需要自實現(xiàn)拷貝構(gòu)造函數(shù)。

調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)的場景

（1）用一個對象直接構(gòu)造一個新對象

（2）類類型對象，以值的形式傳參

（3）類類型對象，以值的方式作為函數(shù)返回值

注意：若直接創(chuàng)建返回一個匿名對象，編譯器不會通過拷貝構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建一個臨時對象返回，而是直接將匿名對象返回。

4.賦值運算符重載

概念：

C++為了增強代碼的可讀性引入了運算符重載，運算符重載是具有特殊函數(shù)名的函數(shù)，也具有其返回值類型、函數(shù)名，以及參數(shù)列表，其返回值類型與參數(shù)列表和普通的函數(shù)類似。

函數(shù)名：關(guān)鍵字operator后面接需要重載的運算符符號

函數(shù)原型：返回值類型? operator操作符（參數(shù)列表）

注意：

1.不能通過連接其他符號來創(chuàng)建新的操作符，比如operator@

2.重載操作符必須有一個類類型或者枚舉類型的操作數(shù)

3.用于內(nèi)置類型的操作符，其含義不能改變，例如：內(nèi)置的整型+，不能改變其含義

4.作為類成員的重載函數(shù)時，其形參看起來比操作數(shù)數(shù)目少一，其實成員函數(shù)的操作符有一個默認(rèn)的形參this，限定為第一個參數(shù)

5.以下五個運算符不能重載：.*、::、sizeof、?:、.

什么情況需要自實現(xiàn)賦值運算符重載？

默認(rèn)的賦值運算符重載，也是采用的淺拷貝，所以如果類中未涉及到資源管理時，賦值操作是否顯示提供都可以，需要則提供，不需要則可不提供，利用編譯器完成賦值操作即可。

若類中涉及到資源管理，則用戶必須顯示實現(xiàn)，否則編譯器默認(rèn)生成的賦值運算符重載實現(xiàn)采用的是淺拷貝，可能造成資源、內(nèi)存泄漏，和多個對象共享同一份資源，在銷毀時造成代碼崩潰。

為什么賦值運算符重載必須重載為類的成員函數(shù)？

? 因為賦值運算符重載是類默認(rèn)的成員函數(shù)，若用戶沒有顯示定義時，編譯器會自動生成一份，而此時若用戶自己再在類外實現(xiàn)一份，相等于存在兩個賦值運算符重載形成歧義，編譯器則會報錯。

較為標(biāo)準(zhǔn)的賦值運算符重載

（1）加返回值，支持連續(xù)賦值

類類型對象賦值，相當(dāng)于是調(diào)用賦值運算符重載函數(shù)，結(jié)合連續(xù)賦值的本質(zhì)，所以需要對賦值運算符重載函數(shù)加返回值。

（2）返回引用（前提不影響功能實現(xiàn)），提高效率

返回引用，則返回時不需要再調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造臨時對象，提高程序效率。

（3）引用傳參，提高效率

（4）const修飾參數(shù)，防止參數(shù)對象被修改

（5）添加檢驗，防止本身給本身賦值

實現(xiàn)重載前置++與后置++

因為++運算符是單目運算符，作為類的成員重載函數(shù)，自帶了默認(rèn)的形參this，所以為了能夠?qū)崿F(xiàn)前置與后置++重載，在后置++重載函數(shù)中多加一個int形參作為區(qū)分。

注意：

后置++是先使用，再+1。所以需要先臨時保存對象，再對對象數(shù)據(jù)+1，然后返回的是+1前的臨時對象（即這里不可以返回引用）。

實現(xiàn)流提取運算符<<重載

若重載為類的成員函數(shù)：

? 語法上是可以的，但是因為其自帶默認(rèn)參數(shù)this，所以其使用邏輯為"對象名<

<<重載規(guī)定：

? 第一個參數(shù)必須是ostream的對象，第二個參數(shù)才是要打印的內(nèi)容，所以一般重載為全局函數(shù)。

5.const成員函數(shù)

const修飾類的成員函數(shù)：

將const修飾的類成員函數(shù)稱之為const成員函數(shù)；const修飾類成員函數(shù)，（本質(zhì)）實際上修飾該成員函數(shù)隱藏的this指針，表明在該成員函數(shù)中不能對類的任何成員進行修改。

例：

比如以下函數(shù)，本意只是想對時間進行一個打印輸出，但是在內(nèi)部可能不小心會對數(shù)據(jù)造成修改，影響功能實現(xiàn)：

this的類型：Time* const this

即this指針的指向不能修改，但是this指向?qū)ο笾械膬?nèi)容可以修改。

此時就可以通過const修飾該成員函數(shù)，表明在該成員函數(shù)中不能對類的任何成員進行修改。

this的類型：const Time* const this

即this指針的指向不能修改，指向?qū)ο笾械膬?nèi)容也不能修改。

相關(guān)問題

（1）const對象能否調(diào)用非const成員函數(shù)？

? 不能，const類型對象只能調(diào)用const成員函數(shù)，不能調(diào)用普通成員函數(shù)。因為普通成員函數(shù)可能會對對象中的成員進行修改。

（2）非const對象能否調(diào)用const成員函數(shù)？

? 可以，普通對象對于普通成員函數(shù)和const成員函數(shù)都可以調(diào)用。

（3）const成員函數(shù)內(nèi)，能否調(diào)用其他的非const成員函數(shù)？

? 不能，同理非const成員函數(shù)可能會對對象的成員進行修改，而const成員函數(shù)內(nèi)不能對對象的任何成員進行修改。

（4）非const成員函數(shù)內(nèi)，能否調(diào)用其他的const成員函數(shù)？

? 可以。

注意：

構(gòu)造函數(shù)，拷貝構(gòu)造函數(shù)，析構(gòu)函數(shù)，賦值運算符重載，不可以使用const修飾。因為以上四個函數(shù)目的就是對成員進行修改。

mutable關(guān)鍵字

? mutable關(guān)鍵字修飾成員變量，表示該成員變量可以在const修飾中被修改。

6.取地址及const取地址操作符重載

取地址操作符重載：

const取地址操作符重載：

注意：

這兩個運算符一般使用編譯器生成的默認(rèn)取地址重載成員函數(shù)即可，一般不需要自己實現(xiàn)重載。只有特殊情況才需要自己實現(xiàn)，比如想要讓別人獲取指定的內(nèi)容等。

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網(wǎng)站欄目：C++程序設(shè)計——類的六個成員函數(shù)-創(chuàng)新互聯(lián)
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