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目录
4.2 对象的初始化和清理
4.2.1 构造函数和析构函数
4.2.2 构造函数的分类及调用
4.2.3 拷贝构造函数调用时机
4.2.4 构造函数调用规则
4.2.5 深拷贝与浅拷贝
4.2.6 初始化列表
4.2.7 类对象作为类成员
4.2.8 静态成员
4.3 C++对象模型和this指针
4.3.1 成员变量和成员函数分开储存
4.3.2 this指针概念
4.3.3 空指针访问成员函数
4.3.4 const修饰成员函数
4.4 友元
4.2 对象的初始化和清理
- c++中的面向对象来源于生活,每个对象都会有初始设置以及对象销毁前的清理数据的设置。
4.2.1 构造函数和析构函数
对象的初始化和清理也是非常重要的安全问题。
c++利用了构造函数和析构函数解决上述问题,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我们要做的事情,因此如果我们不提供构造和析构,编译器会提供空实现的构造函数和析构函数。
- 构造函数:主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值,构造函数由编译器自动调用,无须抖动调用。
- 析构函数:主要作用在于对象销毁前系统自动调用,执行一些清理工作。
构造函数语法:类名() { }
- 构造函数,没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同
- 构造函数可以有参数,因此可以发生重载
- 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
#include<iostream>
using namespace std;
class Person{
//1.1 构造函数
public:
Person(){
//cout << "Person 构造函数的调用" << endl;
}
//2.2析构函数
~Person(){
//cout << "Person 析构函数的调用" << endl;
}
}
void test01(){
Person p; //有构造 有析构
}
int main(){
test01();
//Person p; //程序执行完才有析构
system("pause");
return 0;
}
析构函数语法:~类名(){ }
- 析构函数,没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同,在名称前加上符号~
- 析构函数不可以有参数,因此不可以发生重载
- 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。
4.2.2 构造函数的分类及调用
两种分类方式: 按参数分为无参构造(即默认构造)和有参构造; 按类型分为普通构造和拷贝构造。
//有参数造
person(int a){
age = a;
}
//拷贝构造
//将传入对象的所有属性拷贝
person(const Person &p){
age = p.age;
}
三种调用方式: ???????????括号法? ?? ? ? ? ? ? ?显示法 ? ? ? ? ? ?隐式转换法
void test(){
//括号法
Person p1; //默认构造
//Person p1(); //加()会被认为成函数说明,不会认为在创建对象
Person p2(10); //有参构造
Person p3(p2); //拷贝构造
}
void test(){
//显示法
Person p1; //默认构造
Person p2 = Person(10); //有参构造
Person p3 = Person(p2); //拷贝构造
Person(10); //单独写就是匿名对象,当前行执行结束后,系统会立即回收掉匿名对象
}
void test(){
//隐式转换法
Person p4 = 10; //有参构造 相当于写了Person p4 = Person(10);
Person p5 = p4; //拷贝构造
}
注意: 1.默认构造不要加(); 2.不要利用拷贝构造函数初始化匿名对象,编译器会认为Person(p3) === Person p3(认为成对象声明,重定义了)。
4.2.3 拷贝构造函数调用时机
C++中拷贝构造函数调用时机(三种情况):
- 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
- 值传递的方式给函数参数传值
- 以值方式返回局部对象
#include <iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
Person(){
cout << "Person默认构造函数调用" << endl;
}
Person(int age){
m_Age = age;
cout << "Person有参构造函数调用" << endl;
}
Person(const Person &p){
cout << "Person拷贝构造函数调用" << endl;
m_Age = p.m_Age;
}
~Person(){
cout << "Person析构函数调用" << endl;
}
int m_Age;
};
//拷贝构造函数调用时机
//1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01(){
Person p1(20);
Person p2(p1);
cout << "p2的年龄为: " << p2.m_Age << endl;
}
//2.值传递的方式给函数参数传值
void dowork(Person p){
cout << "fff" << endl;
}
void test02(){
Person p;
dowork(p); //实参传给形参时会构造一个新的
}
//3、值方式返回局部对象
Person dowork2(){
Person p1;
return p1; //此处返回是新创建(拷贝)一个对象返回
}
void test03(){
Person p = dowork2();
cout << (int*)&p << endl;
}
int main() {
// test01();
// test02();
test03();
system("pause");
return 0;
}
4.2.4 构造函数调用规则
默认情况下,c++编译器至少给一个类添加3个函数
- 默认构造函数(无参,函数体为空)空实现
- 默认析构函数(无参,函数体为空)空实现
- 默认拷贝函数,对属性进行值拷贝? ? 值拷贝
构造函数调用规则如下:
- 如果用户定义有参构造函数,c++不再提供默认无参构造,但是会提供默认拷贝构造
- 如果用户定义拷贝构造函数,c++不会再提供其他构造函数
4.2.5 深拷贝与浅拷贝
深拷贝是面试经典问题,也是常见的一个坑。
浅拷贝:简单的赋值拷贝操作。 深拷贝:在堆区重新申请空间,进行拷贝操作。 ps:?m_Height = new int?(*p.m_Height);
浅拷贝带来的问题就是堆区的内存重复释放,该问题要利用深拷贝进行解决。
#include <iostream>
using namespace std;
class Person{
public:
Person(){
cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
}
Person(int age, int height){
m_Age = age;
m_Height = new int(height);
cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
}
//自己实现拷贝构造函数 解决浅拷贝带来的问题
Person(const Person &p){
cout << "Person拷贝构造函数调用" << endl;
m_Age = p.m_Age;
//m_Height = p.m_Height; //编译器默认实现的代码
//深拷贝操作
m_Height = new int(*p.m_Height);
}
~Person(){
//析构代码,将堆区开辟数据做释放操作
if(m_Height != NULL)
{
delete m_Height;
m_Height = NULL; //防止野指针出现
}
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}
int m_Age;
int *m_Height;
};
void test01(){
Person p1(18, 160);
cout << "p1的年龄为:" << p1.m_Age << "身高为:" << *p1.m_Height << endl;
Person p2(p1);
cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age << "身高为:" << *p2.m_Height << endl;
}
int main(){
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.2.6 初始化列表
作用: c++提供了初始化列表语法,用来初始化属性
语法:构造函数():属性1(值1),属性2(值2)...{ }
//传统初始化操作
Person(int a,int b,int c){
m_A = a;
m_B = b;
m_C = c;
}
//初始化列表初始化属性
Person():m_A(10),m_B(20),m_C(30){
}
//或
Person(int a, int b, int c):m_A(a),m_B(b),m_C(c){
}
4.2.7 类对象作为类成员
c++类中的成员可以是另一个类的对象,我们称该成员为对象成员。
例如:
class A{}
class B{
A a;
}
B类中有对象A作为成员,A为对象成员。
那么当创建(实例化)B对象时,A与B的构造和析构的顺序时谁先谁后?
- 先构造类对象,再构造自身对象。
- 析构顺序和构造顺序相反。
4.2.8 静态成员
静态成员就是在成员变量和成员函数前加上关键字static,称为静态成员。
静态成员分为:
- 所有对象共享同一份数据
- 在编译阶段分配内存
- 类内声明,类外初始化
#include <iostream>
using namespace std;
class Person{
public:
//1.所有对象共享同一份数据
//2.在编译阶段分配内存
//3.类内声明,类外初始化操作
static int m_A;
private:
static int m_B; //私有权限类外访问不到
};
int Person::m_A =100;//类外初始化
int Person::m_B =100;//类外初始化,但不可在类外访问
void test01(){
Person p;
cout << p.m_A << endl;
Person p2;
p2.m_A = 200;
cout << p.m_A << endl;
}
int main(){
test01();
Person p;
cout << p.m_A << endl; //通过对象访问
cout << Person::m_A << endl; //通过类名访问
system("pause");
return 0;
}
- 所有对象共享一个函数
- 静态成员函数只能访问静态成员变量
#include<iostream>
using namespace std;
//静态成员函数
//所有对象共享一个函数
//静态成员函数只能访问静态成员变量
class Person{
public:
static void func(){
m_A = 100; //静态成员函数可以访问静态成员变量
//但是不能访问非静态成员变量
cout << "static void func调用" << endl;
}
static int m_A;
int m_B; //非静态成员变量
};
int Person::m_A = 0;
//有两种访问方式
void test01(){
//1.通过对象访问
Person p;
p.func();
//2.通过类名访问
Person::func();
}
int main(){
test01();
system("pause");
return 0;
}
注:
- 因为非静态成员变量的数据属于特定的一个对象,在静态成员函数中,若要访问,无法区分到底属于哪一个对象,因此静态成员函数不能访问非静态成员变量。
- 而静态成员变量的数据是所有对象共用的,所以可以被静态成员函数访问。
- 类外访问不到私有静态成员函数
4.3 C++对象模型和this指针
4.3.1 成员变量和成员函数分开储存
c++编译器会给每个空对象也分配一个字节空间,是为了区分空对象占内存的位置(每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址)。
4.3.2 this指针概念
通过4.3.1知道,在c++中类内的成员变量和成员函数是分开存储的。 每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例,也就是说多个同类型的对象会共用一块代码。 问题:这一块代码是如何区分哪个对象调用自己的呢?
c++通过提供特殊的对象指针,this指针,解决上述问题。this指针指向被调用的成员函数所属的对象。
this指针是隐含在每一个非静态成员函数内的一种指针。this指针 不需要定义,直接使用即可。
this指针的用途:
在类的非静态成员函数中返回对象本身,可使用return *this
#include <iostream>
using namespace std;
class Person{
public:
Person(int age){
//this指针指向被调用的成员函数所属的对象。
this->age = age;
}
//引用方式(Person&)返回,一直返回p2,若以值方式(Person)返回,会创建拷贝一个新对象进行返回
Person& PersonAaaAge(Person &p1){
this->age += p1.age;
//this指向p2的指针,而*this指向p2这个对象的本体
return this*;
}
int age;
};
//1.解决名称冲突
void test01(){
Person p1(18);
cout << p1.age << endl;
}
//2.返回对象本身用*this
void test02(){
Person p1(10);
Person p2(10);
//链式编程思想 cout也是这种思想
p2.PersonAaaAge(p1).PersonAaaAge(p1).PersonAaaAge(p1).PersonAaaAge(p1);
cout << p2.age << endl;
}
int main(){
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.3.3 空指针访问成员函数
c++中指针也是可以调用成员函数的,但是也要注意有没有用到this指针。
如果用到this指针,需要加以判断保证代码的健壮性。
#include <iostream>
using namespace std;
//空指针调用成员函数
class Person{
public:
void showClassName(){
cout << "this is Person class" << endl;
}
void showPersonAge(){
if(this == NULL){
return;
}
cout << "age = " << m_Age << endl;
}
int m_Age;
};
void test01(){
Person * p = NULL;
p->showClassName();
p->showPersonAge();
}
int main(){
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.3.4 const修饰成员函数
常函数:
- 成员函数加const后我们称这个函数为常函数
- 常函数内不可以修改成员属性
- 成员属性声明时加关键字mutable后,在常函数中依然可以修改
常对象:
4.4 友元
在程序里,有些私有属性也想让类外特殊的一些函数或者类进行访问,就需要用到友元的技术。
友元的目的就是让一个函数或者类访问另一个类中私有成员。
关键字:friend
友元的三种实现
- 全局函数做友元
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Building{
//goodGay全局函数是Building好朋友,可以访问building中私有成员
friend void goodGay(Building *building);
public:
Building(){
m_BedRoom = "卧室";
m_SittingRoom = "客厅";
}
public:
string m_SittingRoom;
private:
string m_BedRoom;
};
//全局函数
void goodGay(Building *building){
cout << "好基友全局函数 正在访问 :" << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "好基友全局函数 正在访问 :" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01(){
Building building;
goodGay(&building);
}
int main(){
test01();
system("pause");
return 0;
} - 类做友元
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Building;
class GoodFriend{
public:
GoodFriend();
void visit(); //参观函数 访问Building中的属性
Building * building;
};
class Building{
//Goodfriend是本类好朋友,可以访问本类私有成员
friend class GoodFriend;
public:
Building();
public:
string m_SittingRoom; //客厅
private:
string m_BedRoom; //卧室
};
//类外写成员函数
Building::Building() {
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
GoodFriend::GoodFriend(){
//创建建筑物对象
building = new Building;
}
void GoodFriend::visit() {
cout << "好朋友类正在访问: " << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "好朋友类正在访问: " << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01(){
GoodFriend ff;
ff.visit();
}
int main(){
test01();
system("pause");
return 0;
} - 成员函数做友元
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Building;
class Goodfriend{
public:
Goodfriend();
void visit(); //让visit函数可以访问Building中私有成员
void visit2(); //让visit2函数不可以访问Building中私有成员
Building * building;
};
class Building{
//告诉编译器,Goodfriend中的成员函数visit作为friend可以访问Building中的私有成员
friend void Goodfriend::visit();
public:
Building();
public:
string m_SittingRoom;
private:
string m_BedRoom;
};
//类外实现成员函数
Building::Building() {
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
Goodfriend::Goodfriend() {
building = new Building;
}
void Goodfriend::visit() {
cout << "visit函数正在访问:" << building->m_SittingRoom << endl;
}
void Goodfriend::visit2() {
cout << "visit函数正在访问:" << building->m_SittingRoom << endl;
}
void test01(){
Goodfriend ff;
ff.visit();
ff.visit2();
}
int main(){
test01();
system("pause");
return 0;
}
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