C++類中六個默認的成員函數詳解

Posted on 2021-04-08 by WalkonNet

淺談

先來說一下“this指針”：

C++中通過引入this指針解決該問題，暨：C++編譯器給每個“非靜態的成員函數”增加瞭一個隱藏的指針參數，讓該指針指向當前對象（函數運行時調用該函數的對象），在函數體中所有成員變量的操作，都是通過該指針去訪問，隻不過所有的操作對用戶是透明的，暨用戶不需要來傳遞，編譯器自動完成。

說瞭這麼多其實編譯器在生成程序時獲取對象首地址的信息。然後將獲取的對象的首地址存放在瞭寄存器中，成員函數的其它參數都是存放在棧中。而this指針參數則是存放在寄存器中。類的靜態成員函數（用static修飾的成員函數）因為沒有this指針這個參數，所以類的靜態成員函數也就無法調用類的非靜態成員變量。

構造函數

構造函數是一個特殊的成員函數，名字與類名相同且不能有返回值，創建類類型時由編譯器自動調用，在對象的生命周期內隻調用一次。**主要任務是初始化對象。

↓下面是一個簡單的構造函數（全缺省）：

主函數初始化時如果無參則以缺省值0給成員變量賦值。

默認構造函數：

Q:為什麼會出現上面的報錯——包含多個默認構造函數？

A:無參的構造函數和全缺省的構造函數都稱為默認構造函數，並且默認構造函數隻能有一個。註意：無參構造函數，全缺省構造函數，我們沒寫編譯器默認生成的構造函數，都可以稱為默認構造函數。

特征：

1.函數名與類名相同；

2.無返回值；

3.對象實例化時編譯器自動調用對應的構造函數；

4.構造函數可以重載。

析構函數

析構函數：與構造函數功能相反，析構函數是完成對象的銷毀，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用析構函數，完成類的一些資源清理工作，和構造函數一樣，如果我們沒寫析構函數，系統會生成一個默認析構函數，但這個析構函數什麼都不會做。

如果類中的成員變量不需要動態開辟內存空間，則默認析構函數可以完成析構任務，比如下面這種，可以說不用析構。

但是像下面這種，默認析構函數已經不能夠完成

特征：

1.函數名是在類名前加上字符~；

2.無參數（有一個隱藏參數*this指針）無返回值；

3.一個類有且僅有一個析構函數，若未顯示定義，系統會自動生成默認的析構函數；

4.對象生命周期結束時，C++編譯系統自動調用析構函數。

拷貝構造函數

拷貝構造函數：隻有單個形參，該形參是對本類類型對象的引用（一般常用const修飾），在用已存在的類類型對象創建新對象時由編譯器自動調用。

從上圖我們可以看出，關於給t2變量初始化時肯定不是調用構造函數。

下面這張圖應該就可以解釋上面的問題

關於對拷貝構造函數參數的說明：

當然也同構造函數一樣，若未顯示定義，系統生成默認的拷貝構造函數。默認的拷貝構造函數對象按內存存儲按字節序完成拷貝，暨淺拷貝或值拷貝。

特征：

1.拷貝構造函數是構造函數的一個重載形式；

2.拷貝構造函數的參數隻有一個（當然還有個隱藏的*this）且必須使用引用傳參，使用傳值方式會引發死遞歸。

賦值重載函數

賦值重載函數：C++為瞭增強代碼的可讀性引入瞭運算符重載，運算符重載是具有特殊函數名的函數，也具有其返回值類型，函數名字以及參數列表，其返回值類型與普通的函數類似。

**函數名字為：**關鍵字operator後面接需要重載的運算符符號；

函數原型：返回值類型operator操作符（參數列表）

Test& operator= (const Test& t)

註意：

不能通過連接其他符號來創建新的操作符：比如operator@；

重載操作符必須有一個類類型或者枚舉類型的操作數；

用於內置類型的操作符的操作符，其含義不能改變，例如：內置的整型+，不能改變其含義；

作為類成員的重載函數時，其形參看起來比操作數數目少1成員函數的，操作符有一個默認的形參this，限定為第一個形參；

*、：：、sizeof、？：、. 以上5個運算符不能重載。

一個類如果沒有顯示定義賦值運算符重載，編譯器也會生成一個，完成對象按字節序的值拷貝。

const成員函數

將const修飾的類成員函數稱之為const成員函數，const修飾類成員函數，實際修飾該成員函數隱含的this指針，表明該成員函數中不能對類的任何成員進行修改。

multable關鍵字：當有必須要修改的成員變量時，需在成員變量聲明時前加上該關鍵字，及時是const成員函數也依然可以修改。

取地址及const取地址重載函數

這兩個默認成員函數一般不用重新定義，編譯器默認生成；

class Date
{
public:
	Date* operator&()
	{
		return this;
	}
	//因為對象被const修飾不能更改，所以返回值也要被const修飾
	const Date* operator&() const
	{
		return this;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

深挖

構造函數

上面的代碼居然可以正常運行並且賦值成功，這是為什麼。實際上編譯器在執行賦值語句前，將“100作為參數來構造一個無名的臨時的類”然後進行賦值。

上面這種情況我們稱為**“隱式轉換”**。

explicit關鍵字：如果在構造函數前加上這個關鍵字，則要求顯示轉換，不能進行隱式轉換。

因此我們進行強轉之後再賦值；

我們換一種思路，將“類”給整型賦值，且先給出一個強轉函數；

最後介紹另外一種初始化的方式：

給出一個復數類，參數列表初始化的效率要高於第一種初始化方式。