[C++知识库]C++ —— 类函数总结

成员函数

声明成员函数

类成员函数的声明和普通函数的声明类似。

class Demo {
private:
    int value;
    double num;
public:
    int showFunc(int);
}

实现成员函数

类成员函数的实现和普通函数的实现有一些区别。类成员函数实现时函数名需要使用全名(限定名)，成员函数可以访问类的私有成员。

int Demo::showFunc(int) {
	// 实现细节
}

内联成员函数

1. 隐式内联。直接在类声明中用成员函数定义替换成员函数声明，则该函数会成为内联函数。

class Demo {
private:
    int value;
    double num;
public:
    int showFunc(int v) { 实现细节; }
}

2. 显式内联。在成员函数的定义处使用 inline 可以显式地将成员函数声明为内联函数。

class Demo {
private:
    int value;
    double num;
public:
    int showFunc(int);
}

inline int Demo::showFunc(int v) {
    // 实现细节
}

构造函数

什么是构造函数

构造函数在创建对象时被自动调用。
特点：构造函数的函数名与类同名；没有返回类型；可以声明特征值不同的构造函数(重载)。
注意：当程序员没有声明构造函数，编译器会生成一个默认构造函数；一旦程序员声明了构造函数，编译器就不会再生成默认构造函数。

class Demo {
private:
    int value;
    double num;
public:
	Demo();
    Demo(int, double);
}    

默认构造函数

Q：什么是默认构造函数？
A：不接受任何参数的构造函数。

class Demo {
private:
    int value;
    double num;
public:
	Demo();
} 

// 隐式调用
Demo d1;
// 显式调用
Demo d2();
Demo d3 = Demo();

复制构造函数

Q：什么是复制构造函数？
A：只接受一个参数的构造函数，并且该参数的类型和类一样。

class Demo {
private:
    int value;
    double num;
public:
	Demo(const Demo &);
}    

// 隐式调用
Demo d1 = d;
// 显式调用
Demo d2 = Demo(d);

容易混淆：复制构造函数和重载赋值运算符的使用时机。

当程序员没有声明复制构造函数，编译器会生成一个默认复制构造函数；一旦程序员声明了复制构造函数，编译器就不会再生成默认赋值构造函数。默认的复制构造函数的实际效果就是逐成员复制(浅拷贝)。对于成员函数需要使用动态内存分配的情况时，需要定义复制构造函数(深拷贝)。

转换构造函数

Q：什么是转换构造函数？
A：只接受一个参数的构造函数，并且该参数的类型是其他类型。该构造函数可以将其他类型的变量转换为类类型。

class Demo {
private:
    int value;
    double num;
public:
	Demo(Type t);
}    

Type tmp;
// 隐式调用
Demo d1 = tmp;
Demo d2;
d2 = tmp;

// 显式调用
Demo d3 = Demo(tmp);

其中 Type 为除了 Demo 之外的类型，可以是基本数据类型，也可以是程序员自定义的类型。

定义了转换构造函数之后就可以让其他类型变量自动转换为类类型，但是有时候这种特性并不招人喜欢，使用 explicit 关键字可以关闭隐式转换。

析构函数

析构函数在对象被销毁时被编译器自动调用。
特点：函数名为类名前面加上~；没有返回类型；没有参数。
注意：构造函数可以有参数，因此可以被重载，但是析构函数不接受参数，因此一个类只能有一个析构函数；通常，不需要我们编写析构函数，但是当类成员涉及动态内存分配时，需要编写析构函数。

class Demo {
private:
    int value;
    double num;
public:
	~Demo();
}    

运算符重载

运算符重载格式：

returnType operator[op](argList);

运算符重载的参数必须至少有一个是自定义类型；不能更改运算符的操作对象数目；运算符重载可以是成员函数，也可以是非成员函数，不过非成员函数通常被设为友元函数；. .* :: ?: sizeof 这5个运算符不能被重载。

class Demo {
private:
    int value;
    double num;
public:
    // 成员函数的重载运算符
	Demo & operator*(double);
    // 友元函数的重载运算符
    friend std::ostream & operator<<(std::ostream &, const Demo &); 
}
// 普通非成员函数的重载运算符, 不能直接访问类的私有成员
Demo & operator+(const Demo & d1, const Demo & d2); 

/*
 * 函数实现
 */
Demo & Demo::operator*(double d) {
	// 实现细节
}
std::ostream & operator<<(std::ostream & out, const Demo & d) {
    
}
Demo & operator+(const Demo & d1, const Demo & d2) {
	// 实现细节
}

注意：友元函数的关键字 friend 只能出现在类内，即只能在函数声明时使用，在函数定义处不能出现 friend (explicit 关键字也一样)，详见 operator<< 的函数定义和函数实现。

转换函数

转换构造函数可以将其他类型对象转换为类类型；而转换函数则是反过来将类类型转换为其他类型。
特点：转换函数没有返回类型，因为返回的类型已经由 typeName 表明了；转换函数没有参数，因为参数其实就是通过隐式传递的 *this；转换函数必须是成员函数，因为传递的参数就是类对象。

class Demo {
private:
    int value;
    double num;
public:
	operator typeName();
}

C++11 之后可以用 explicit 关键字关闭隐式转换。

小结

没有返回类型的函数：构造函数、析构函数、转换函数；
函数名固定的函数：构造函数和析构函数；
一定没有参数的函数：析构函数和转换函数；
只能出现在类声明中的关键字：friend、explicit；
不能重载的运算符：sizeof . .* :: ?: