C++类与对象
Rookiep 人气:0对象的初始化和清理
生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置,在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全。C++中的面向对象来源于生活,每个对象也都会有初始设置以及对象销毁前的清理数据的设置。
一:构造函数
对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题,一个对象或者变量没有初始状态,对其使用后果是未知。c++利用了构造函数解决上述问题,这两个函数将会被编译器自动调用,完成对象初始化和清理工作。对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情,因此如果我们不提供构造和析构,编译器也会提供,编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。
构造函数是一个特殊的成员函数,名字与类名相同,实例化类对象时由编译器自动调用,保证每个数据成员都有一个合适的初始值,并且在对象的生命周期内只调用一次
构造函数语法:类名(){}
1.1: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,构造函数的名字虽然叫构造,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。
构造函数特征:
1. 构造函数,没有返回值也不写void
2. 函数名称与类名相同
3. 构造函数可以有参数,因此可以发生重载
4. 程序在调用对象时候会自动调用构造,无须手动调用,而且只会调用一次
class Date { public: Date() { _year = 1; _month = 1; _day = 1; } Date(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } void Print() { cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl; } private: int _year; // 年 int _month; // 月 int _day; // 日 }; int main() { Date d1; //调用无参构造 d1.Print(); Date d2(2022, 5, 15); //调用带参的构造 d2.Print(); system("pause"); return 0; }
5. 如果类中没有显式定义的构造函数,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。
6. 无参的构造函数和全缺省的构造函数都被称为默认构造函数,并且默认构造函数只有一个。注意:无参构造函数、全缺省构造函数、以及我们没显式写由编译器默认生成的构造函数,都可以认为是默认构造函数。即不用传参就可以调用的函数
class Date { public: Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)//默认全缺省构造函数 { _year = year; _month = month; _day = day; } void Print() { cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl; } private: int _year; // 年 int _month; // 月 int _day; // 日 }; int main() { Date d1; d1.Print(); Date d2(2022, 5, 15); d2.Print(); Date d3(2022); d3.Print(); Date d4(2022, 10); d4.Print(); system("pause"); return 0; }
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2022-5-15
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7. 默认生成构造函数对于内置类型成员变量不做处理,因为编译器默认生成的构造函数都是空实现,对于自定义类型成员变量做出处理,相当于实例化对象自动调用该类的默认构造函数!如下述代码中Date date和A _aa有什么区别呢?不都是实例化对象自动调用默认构造函数吗!!!
代码示例:
class A { public: A(){ cout << " A()" << endl; _a = 0; } private: int _a; }; class Date { public: void Print() { cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl; } private: int _year; // 年 int _month; // 月 int _day; // 日 A _aa; }; int main(){ Date date; date.Print(); system("pause"); return 0; } A()
-858993460--858993460--858993460
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默认构造函数不会对自己的变量初始化,会对自定义类型处理,自定义类型成员会去调用它的默认构造函数!因为这里实例化对象也只能调用默认构造函数!!!(如果自定义类型的构造函数没有显示定义,也会是随机值)。
接下来我们利用代码详细看看上面这段话:
示例1:默认生成的默认构造函数
class Stack { public: private: int* _a; int _top; int _capacity; }; class MyQueue { public: // 默认生成构造函数就可以用了 void push(int x) { } int pop() { } private: Stack _st1; Stack _st2; }; int main() { MyQueue q; q.push(1); //Stack st; system("pasue"); return 0; }
上面这段代码是可以编译过的,在Myqueue类中只有自定义类型,所以我们不需要写构造函数,使用默认生成的即可。然后Myqueue类中声明Stack类实例化对象时,会去调用Stack类的默认构造函数(这里是自动生成的默认构造函数),编译通过!
这里咋们看监视界面:
由于Stack的默认构造函数是默认生成的,同样不会对内置类型成员变量做初始化,所以显示是随机值!
示例2:无参默认构造
class Stack { public: Stack() { _a = nullptr; _top = _capacity = 0; } private: int* _a; int _top; int _capacity; }; class MyQueue { public: // 默认生成构造函数就可以用了 void push(int x) { } int pop() { } private: Stack _st1; Stack _st2; }; int main() { MyQueue q; q.push(1); //Stack st; system("pasue"); return 0; }
这段代码也是可以编译过的,在Myqueue类中只有自定义类型,所以我们不需要写构造函数,使用默认生成的即可。然后Myqueue类中声明Stack类实例化对象时,会去调用Stack类的默认构造函数(这里是咋们自己提供的默认构造函数),编译通过!
同样的,我们看监视界面:
由于Stack的默认构造函数是是我们自己提供的,同时对内置类型做了初始化,所以这里的各个值不再是随机值!
示例3:全缺省默认构造函数
class Stack { public: Stack(int capacity = 10) { _a = (int*)malloc(sizeof(int)*capacity); assert(_a); _top = 0; _capacity = capacity; } private: int* _a; int _top; int _capacity; }; class MyQueue { public: // 默认生成构造函数就可以用了 void push(int x) { } int pop() { } private: Stack _st1; Stack _st2; }; int main() { MyQueue q; q.push(1); //Stack st; system("pasue"); return 0; }
这段代码也是可以编译过的,在Myqueue类中只有自定义类型,所以我们不需要写构造函数,使用默认生成的即可。然后Myqueue类中声明Stack类实例化对象时,会去调用Stack类的默认构造函数(这里是咋们自己提供的全缺省默认构造函数),编译通过!
同样的,观察监视界面:
我们通过全缺省默认构造函数对各个值做出了初始化,因此不再是随机值!
错误示例:有参构造函数
class Stack { public: Stack(int capacity) { _a = (int*)malloc(sizeof(int)*capacity); assert(_a); _top = 0; _capacity = capacity; } private: int* _a; int _top; int _capacity; }; class MyQueue { public: // 默认生成构造函数就可以用了 void push(int x) { } int pop() { } private: Stack _st1; Stack _st2; }; int main() { MyQueue q; q.push(1); //Stack st; system("pasue"); return 0; }
程序报错!
因为我们在Stack类中提供了一个有参构造函数,这时Stack类中不再有默认构造函数,因此Myqueue的默认构造函数无法调用Stack的默认构造函数,编译不通过!
C++11还支持在声明的时候给自定义类型变量赋一个缺省值:
class MyQueue { private: int _size = 0; Stack _st1; Stack _st2; };
总结:如果一个类中的成员全是自定义类型,我们就可以不写构造函数,就用默认生成的构造函数。如果有内置类型的成员,或者需要显示传参初始化,那么都要自己实现构造函数。
1.2:构造函数的分类
两种分类方式:
- 按参数分为: 有参构造和无参构造
- 按类型分为: 普通构造和拷贝构造
二:析构函数
2.1:概念
与构造函数功能相反,析构函数不是完成对象的销毁,局部对象销毁工作由编译器完成。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
2.2:特性
语法:~类名(){}
1. 析构函数,没有返回值也不写void
2. 函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
3. 析构函数不可以有参数,因此不可以发生重载
4. 程序在对象销毁前会自动调用析构,无须手动调用,而且只会调用一次
class Person { public: //构造函数 Person(){ cout << "Person的构造函数调用" << endl; } //析构函数 ~Person(){ cout << "Person的析构函数调用" << endl; } }; void test01(){ Person p; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
Person的构造函数调用
Person的析构函数调用
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如结果表示,在对象创建之前编译器自动调用了析构函数。
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