C++的类与对象（函数篇）_c++类和对象函数

一、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。
（1）构造函数（2）析构函数（3）拷贝构造函数（4）赋值重载函数（5）普通对象取地址重载（6）const对象取地址重载

二、构造函数

1.概念

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;
}

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？
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。

2.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务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。
（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。
 

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();
}

（5）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。

（6）C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语言提供的数据类型，如：int/char...，自定义类型就是我们使用class/struct/union等自己定义的类型，编译器生成默认的构造函数会对自定类型成员_t调用的它的默认成员函数，对内置类型不做处理。

注意：C++11 中针对内置类型成员不初始化的缺陷，又打了补丁，即：内置类型成员变量在类中声明时可以给默认值。
 

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;
};

（7）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。

三、析构函数

1.概念

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。

2.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。
 

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);
}

（5）编译器生成的默认析构函数，对自定类型成员调用它的析构函数，对内置类型不做处理。

 （6）如果类中没有申请资源时，析构函数可以不写，直接使用编译器生成的默认析构函数，比如Date类；有资源申请时，一定要写，否则会造成资源泄漏，比如Stack类。

3.调用顺序 

局部变量（后定义先析构）———》局部的静态——》全局对象（后定义先析构）

四、拷贝构造函数 

1.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。

2.特性

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。

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;
}

（3）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。

注意：在编译器生成的默认拷贝构造函数中，内置类型是按照字节方式直接拷贝的，而自定义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的。
（4）类中如果没有涉及资源申请时，拷贝构造函数是否写都可以；一旦涉及到资源申请时，则拷贝构造函数是一定要写的，否则就是浅拷贝。

（5）拷贝构造函数典型调用场景：
使用已存在对象创建新对象
函数参数类型为类类型对象
函数返回值类型为类类型对象

为了提高程序效率，一般对象传参时，尽量使用引用类型，返回时根据实际场景，能用引用尽量使用引用。