【C++】类的默认成员函数(上)

【C++】类的默认成员函数(上) 文章目录1.类的默认成员函数2.构造函数3.析构函数3.1括号匹配问题1.类的默认成员函数默认成员函数就是用户没有显式实现编译器会自动生成的成员函数称为默认成员函数。一个类我们不写的情况下编译器会默认生成以下6个默认成员函数需要注意的是这6个中最重要的是前4个最后两个取地址重载不重要我们稍微了解一下即可。C11以后还会增加两个默认成员函数移动构造和移动赋值这个我们后面再讲解。默认成员函数很重要也比较复杂我们要从两个方面去学习• 第一我们不写时编译器默认生成的函数行为是什么是否满足我们的需求。• 第二编译器默认生成的函数不满足我们的需求我们需要自己实现那么如何自己实现2.构造函数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(我们常使用的局部对象是栈帧创建时空间就开好了)而是对象实例化时初始化对象。构造函数的本质是要替代Stack类中写的Init函数的功能构造函数自动调用的特点就完美的替代的了Init。构造函数的特点1.函数名与类名相同2.无返回值也不需要写void3.对象实例化时系统会自动调用对应的构造函数4.构造函数可以重载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.无参构造函数、全缺省构造函数、我们不写构造时编译器默认生成的构造函数都叫做默认构造函数这三种都不传实参。但是这三个函数有且只有一个存在不能同时存在。无参构造函数和全缺省构造函数虽然构成函数重载但是调用时会存在歧义。7.编译器默认生成的构造对内置类型成员变量的初始化没有要求也就是说是是否初始化是不确定的看编译器可以当做不处理对于自定义类型成员变量要求调用这个成员变量的默认构造函数初始化。如果这个成员变量没有默认构造函数那么就会报错我们要初始化这个成员变量需要用初始化列表才能解决。说明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原生数据类型如int/char/double/指针等自定义类型就是我们使用class/struct等关键字自己定义的类型。#includeiostreamusingnamespacestd;classDate{public:// 1.无参构造函数Date(){_year1;_month1;_day1;}// 2.带参构造函数Date(intyear,intmonth,intday){_yearyear;_monthmonth _dayday;}// 3.全缺省构造函数/* Date(int year 1, int month 1, int day 1) { _year year; _month month; _day day; } */voidPrint(){cout_year/_month/_dayendl;}private:int_year;int_month;int_day;};intmain(){Date d1;// 调用默认构造函数Dated2(2025,1,1);// 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编译器无法区分这里是函数声明还是实例化对象// 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();d1.Print();d2.Print();return0;}#includeiostreamusingnamespacestd;typedefintSTDataType;classStack{public:Stack(intn4){_a(STDataType*)malloc(sizeof(STDataType)*n);if(nullptr_a){perror(malloc申请空间失败);return;}_capacityn;_top0;}// ...private:STDataType*_a;size_t _capacity;size_t _top;};// 两个Stack实现队列classMyQueue{private:Stack Pushst;Stack Popst;};intmain(){MyQueue mq;return0;}上面这个例子中因为Pushst和Popst都是自定义类型编译器调用了Stack的构造函数完成了对Pushst和Popst的初始化3.析构函数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因为局部对象是存在栈帧的函数结束栈帧销毁它就释放了不需要主动去销毁。C规定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释放工作。析构函数的功能类比我们之前Stack实现的Destroy功能去销毁需要销毁的资源例如malloc出来的空间而像Date没有Destroy就没有资源需要释放所以严格说Date是不需要析构函数的。析构函数的特点1.析构函数名是在类名前加上字符 ~。2.无参数无返回值。 (这里跟构造类似也不需要加void)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。4.对象生命周期结束时系统会自动调用析构函数。5.跟构造函数类似编译器自动生成的析构函数对内置类型成员不做处理自定类型成员会调用它的析构函数。6.还需要注意的是我们显式写析构函数对于自定义类型成员也会调用它的析构也就是说自定义类型成员无论什么情况都会自动调用析构函数。7.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如Date如果默认生成的析构就可以用也就不需要显式写析构如MyQueue但是有资源申请时一定要自己写析构否则会造成资源泄漏如Stack。8.一个局部域的多个对象C规定后定义的先析构。#includeiostreamusingnamespacestd;typedefintSTDataType;classStack{public:Stack(intn4){_a(STDataType*)malloc(sizeof(STDataType)*n);if(nullptr_a){perror(malloc申请空间失败);return;}_capacityn;_top0;}~Stack(){cout~Stack()endl;free(_a);_anullptr;_top_capacity0;}private:STDataType*_a;size_t _capacity;size_t _top;};// 两个Stack实现队列classMyQueue{public://编译器默认生成MyQueue的析构函数调用了Stack的析构释放的Stack内部的资源// 显示写析构也会自动调用Stack的析构/*~MyQueue() {}*/private:Stack pushst;Stack popst;};intmain(){Stack st;MyQueue mq;return0;}3.1括号匹配问题对比一下用C和C实现的Stack解决之前括号匹配问题isValid我们发现有了构造函数和析构函数后不会再忘记调⽤Init和Destory函数了确实方便了很多#includeiostreamusingnamespacestd;// 用最新加了构造和析构的C版本Stack实现boolisValid(constchar*s){Stack st;while(*s){if(*s[||*s(||*s{){st.Push(*s);}else{// 右括号比左括号多数量匹配问题if(st.Empty()){returnfalse;}// 栈里面取左括号chartopst.Top();st.Pop();// 顺序不匹配if((*s]top![)||(*s}top!{)||(*s)top!()){returnfalse;}}s;}// 如果栈为空返回真说明数量都匹配否则左括号多右括号少不匹配returnst.Empty();}// 用之前C版本Stack实现boolisValid(constchar*s){ST st;STInit(st);while(*s){// 左括号入栈if(*s(||*s[||*s{){STPush(st,*s);}else// 右括号取栈顶左括号尝试匹配{if(STEmpty(st)){STDestroy(st);//这步很重要可能会忘记returnfalse;}chartopSTTop(st);STPop(st);// 不匹配if((top(*s!))||(top{*s!})||(top[*s!])){STDestroy(st);//这步很重要可能会忘记returnfalse;}}s;}// 栈不为空说明左括号比右括号多数量不匹配boolretSTEmpty(st);STDestroy(st);returnret;}intmain(){coutisValid([()][])endl;coutisValid([(])[])endl;return0;}