笔记（C++篇）—— Day 12（类的默认成员函数）

1.类的默认成员函数

①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。

②一个类，编译器会，默认生成以下6个默认成员函数，最重要的是前四个

主要从两个方面来学习，默认生成的函数是否会满足我们的要求；不满足时，我们应该怎样来实现。

2.构造函数

构造函数，时特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数虽然叫构造，但是构造函数的主要任务并不是开空间创建对象，而是对象实例化时初始化对象。

构造函数的本质是要替代我们以前Stack和Date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了Init。
构造函数的特点：

①函数名和类名相同。

②无返回值。

③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、编译器默认生成的构造函数，都叫做默认构造函数。

三个有且仅有一个存在，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。

总结：不传实参就可以调用的构造就叫默认构造。

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，也就是说是否初始化是 不确定的，看编译器。（默认当成内置类型不进行处理）

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，初始化列表，在之后的学习中会提到。
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），自定义类型就是使用class/ struct等关键字自己定义的类型。

class Date
{
public:
	// 1.无参构造函数
	Date()
	{
		_year = 1;
		_month = 1;
		_day = 1;
	}
	// 2.带参构造函数
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	// 3.全缺省构造函数
	/*Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
	}*/
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};


int main()
{
	//会自动调用对应的函数
	Date d1;//不能写成Date d1();加上了()，系统会默认为函数声明
	Date d2(2025, 9, 26);
	d1.Print();
	d2.Print();
	return 0;
}

（上述的语法用于理解特点中的①-⑥条）

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于对象本身的销毁，是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，而像Date没有Destroy，其实就是没有资源需要释放，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的前面加上字符'~'。

②无参数无返回值。

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对象生命周期结束后，系统会自动调用析构函数。

⑤跟构造函数相似，编译器自动生成的析构函数对内置成员不做处理，自定类型成员会调用 他的析构函数。

⑥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，也就不需要显示写析构，如MyQueue；但是有资源

申请时，一定要自己写析构，否则会造成资源泄露，如Stack。

⑧一个局部域的多个对象，C++规定后定义的先析构。

#include<iostream>
using namespace std;


typedef int STDataType;
class Stack
{
public:
	Stack(int n = 4)
	{
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * n);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败");
			return;
		}
		_capacity = n;
		_top = 0;
	}
	~Stack()
	{
		cout << "~Stack()" << endl;
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_top = _capacity = 0;
	}
private:
	STDataType* _a;
	size_t _capacity;
	size_t _top;
};
// 两个Stack实现队列
class MyQueue
{
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;
};
int main()
{
	Stack st;
	MyQueue mq;
	return 0;
}

（上述为析构函数的代码示例）

4.拷贝构造函数

如果一个构造函数的第一个参数是自身类类型的引用，且任何额外的参数都有默认值，则此构造函数也叫做拷贝构造函数，也就是说拷贝构造是一种特殊的构造函数。

拷贝构造的特点：

①拷贝构造是构造函数的一个重载。

②拷贝构造的第一个参数必须是当前类类型的引用，使用传值方式编译器直接报错，因为语 法逻辑上会引发无穷递归调用。拷贝构造函数也可以多个参数，但是第一个参数必须是类

类型对象的引用，后面的参数必须有缺省值。

③C++规定，自定义类型对象进行拷贝行为必须调用拷贝构造，所以这里自定义类型传值传 参 和传值返回都会调用拷贝构造完成。

④若未显示定义拷贝构造，编译器会自动生成拷贝构造函数。自动生成的拷贝构造对内置类 型成员变量会完成值拷贝/浅拷贝（一个字节一个字节的拷贝）。对自定义类型成员变量会 调用他的拷贝构造。

⑤像Date这样的类成员白能量，不需要显示实现拷贝构造；像Stack这样的类，需要自己实现

深拷贝。MyQueue这样的类型内部是自定义类型Stack成员，也不需要我们显示实现 MyQueue的拷贝构造。

（如果一个类显示实现了析构并释放资源，那么就需要显示写拷贝构造，否则不需要）

⑥传值返回会产生一个临时对象调用拷贝构造，传值引用返回，返回的是返回对象的别名，

没有产生拷贝。

但是如果返回对象是一个当前函数局部域的局部对象，函数结束就销毁了，那么使用引用

返回是有问题的，这时的引用相当于一个野引用，类似一个野指针一样。

传引用返回可以减少拷贝，但是一定要确保返回对象，在当前函数结束后还在，才能用引

用返回。

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

	Date(Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}

	void Print()
	{
		cout << _year << " -" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};


//自定义类型传值传参，要调用拷贝构造
//引用传参不用调用拷贝构造
//void Func(Date& d)->为引用传参

//传值传参
void Func(Date d)
{

}

int main()
{
	Date d1(2025, 9, 27);
	//拷贝构造
	Date d2(d1);

	Func(d1);
	return 0;
}

（代码中已经注释，自定义类型的传值传参会构造函数，而引用传参不会调用构造函数）

以下是传值传参的过程（会形成递归函数）

知识点

---

浅拷贝/值拷贝

①一个对象的修改，会影响另一个对象

②析构时，释放两次空间（同一块空间释放两次）

深拷贝

不仅仅对成员进行拷贝，还要对指向资源空间数据进行处理

Stack st4(st3);
Stack st5 = st3;

（上述两种形式，都是拷贝构造）

5.赋值运算符重载

5.1 运算符重载

①当运算符被用于类类型的对象时，C++语言允许我们通过运算符重载的形式指定新的含义

C++规定类类型对象使用运算符时，必须转换成调用对应运算符重载，若没有对应的运算 符重载，则会编译报错。

②运算符重载是具有特殊名字的函数，他的名字是由operator和后面要定义的运算符共同组 成。和其他函数一样，它也具有其返回类型和参数列表以及函数体。

③重载运算符函数的参数个数和该运算符作用的运算对象数量一样多。一元运算符有一个参

参数，二元运算符有两个参数，二元运算符的左侧运算对象传给第一个参数，右侧运算对 象传给第二个参数。

④如果一个重载运算符函数是成员函数，则它的第一个运算对象默认传给隐式的this指针，因

此运算符重载作为成员函数时，参数比运算对象少一个。

⑤运算符重载以后，其优先级和结合性与对应的内置类型运算符保持一致。

下面先来简单感受一下运算符重载：

#include<iostream>
using namespace std;

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
	//private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

//以下就是运算符重载
bool operator == (Date x1, Date x2)
{
	return true;
}

int operator - (Date x1, Date x2)
{
	return 0;
}

int main()
{
	int i = 0, j = 1;
	Date d1(2025, 8, 1);
	Date d2(2025, 10, 1);
	i == j;
	d1 == d2;
	operator == (d1, d2);
	d1 - d2;
	operator - (d1, d2);
	return 0;
}

将代码进行修改完善，为

#include<iostream>
using namespace std;

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

//以下就是运算符重载
//自定义类型，用引用传参很重要
bool operator == (const Date& x1, const Date& x2)
{
	return x1._year == x2._year
		&& x1._month == x2._month
		&& x1._day == x2._day;
}

int operator - (const Date& x1, const Date& x2)
{
	return 0;
}

int main()
{
	int i = 0, j = 1;
	Date d1(2025, 8, 1);
	Date d2(2025, 10, 1);
	i == j;
	d1 == d2;
	operator == (d1, d2);
	d1 - d2;
	operator - (d1, d2);
	return 0;
}

也可以将重载的部分放在类里面，但这时就会出现编译不通过的现象，因为在这之中涉及到了this指针。此时的代码可以写成;

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
	int GetYear()
	{
		return _year;
	}

	bool operator == (const Date& d)
	{
		return _year == d._year
			&& _month == d._month
			&& _day == d._day;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int operator - (const Date& x1, const Date& x2)
{
	return 0;
}

int main()
{
	int i = 0, j = 1;
	Date d1(2025, 8, 1);
	Date d2(2025, 10, 1);
	
	cout << (d1 == d2) << endl;
	d1.operator==(d2);
	return 0;
}

⑥不能通过连接语法中没有的符号来创建新的操作符：比如operator@.

⑦以下的运算符是不能重载的：

.*   ::   sizeof   ?:   .

⑧重载操作符至少有一个类类型参数，不能通过运算符重载改变内置类型对象的含义，如：

int operator + (int x, int y)

⑨一个类需要重载哪些运算符，是看哪些运算符重载后有意义，比如Date类重载operator-就 有意义，但是重载operator+就没有意义。（加日期没意义，但加天数就有意义）

⑩重载++运算符时，有前置++和后置++，运算符重载函数名都是operator++，无法很好的区

分。C++规定，后置++重载时，增加一个int形参，跟前置++构成函数重载，方便区分。

①重载<<和>>时，需要重载为全局函数，因为重载为成员函数，this指针默认抢占了第一个

形参位置，第一个形参位置是左侧运算对象，调用时就变成了对象<<cout，不符合使用习

惯和可读性。重载为全局函数把ostream/istream放到第一个形参位置就可以了，第二个形

参位置当类类型对象。

void func()
{
	cout << "void func()" << endl;
}
int main()
{
	void(*pf)() = func;
	(*pf)();
	return 0;
}

（可以用这样的方式来调用，在类中需要用特殊的形式）

void func1()
{
	cout << "void func()" << endl;
}

class A
{
public:
	//这里不是无参的，因为，成员函数隐含有this指针
	void func2()
	{
		cout << "A::func()" << endl;
	}
};

int main()
{
	//普通函数
	void(*pf1)() = func1;
	(*pf1)();



	//A类型成员函数的指针
	//void(*pf)() = func2;
	//默认只会在局部和全局中去搜索，不会去类中

	//修改如下
	//A类型成员函数的指针
	void(A:: * pf2)() = &A::func2;
	//成员函数指针也不能直接进行调用
	A aa;
	(aa.*pf2)();
	return 0;
}

5.2 赋值运算符重载

赋值运算符重载是一个默认成员函数，用于完成两个已经存在的对象直接的拷贝赋值，这里要注意跟拷贝构造区分，拷贝构造用于一个对象拷贝初始化给另一个要创建的对象。

赋值运算符重载的特点：

①赋值运算符重载是一个运算符重载，规定必须重载为成员函数。赋值运算重载的参数建议

写成const当前类类型引用，否则会传值传参会有拷贝。

②有返回值，且建议写成当前类类型引用，引用返回可以提高效率，有返回值目的是为了支

持连续赋值场景。

③没有显式实现时，编译器会自动生成一个默认赋值运算符重载，默认赋值运算符重载行为

跟默认拷贝构造函数类似，对内置类型成员变量会完成值拷贝/浅拷贝（一个字节一个字

节的拷贝），对自定义类型成员变量会调用他的赋值重载函数。

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	
	//Date d4(d3);
	Date(const Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}

	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	//拷贝构造
	Date d1(2025, 10, 1);
	Date d2(d1);

	//赋值重载
	Date d3(2025, 12, 22);
	d1 = d3;
	return 0;
}

（上述是一个简单的拷贝构造和赋值重载的区别）