C++ 特殊成员函数
C++自动提供了下面这些成员函数:
默认构造函数,如果没有定义
类对象被创建时,编译系统为对象分配内存空间,并自动调用构造函数,由构造函数完成成员的初始化工作。调用方式可分为显式调用和隐式调用。
//声明 class Vector { public:Vector(double x=0, double y=0); //带默认参数的构造函数//... private:double x;double y; } //main Vector v1 = Vector(1.4, 4.2); //显式调用 Vector v2(1.3, 6.8); //隐式调用 Vector* p = new Vector(3.2, 4.1); //结合new和构造函数
如果定义了构造函数,则C++不会定义默认构造函数,如果确实需要就显式定义一个,它没有参数也不做任何操作。带参数的构造函数也可以是默认构造函数,只要所有参数都有默认值。默认构造函数只能有一个。(如下例产生了二义性,v2的声明既与构造函数一匹配也与构造函数二匹配,因此而造成错误)
Vector(){x=0;y=0;} // 构造函数一 Vector(double x=0, double y=0){this->x=x;this->y=y;} // 构造函数二Vector v1(10); // 明确匹配构造函数二 Vector v2; // 可能匹配构造函数一,也可能匹配构造函数二
在C++中,explicit关键字用来修饰类的构造函数,被修饰的构造函数的类,不能发生相应的隐式类型转换,只能以显式的方式进行类型转换,explicit防止了构造类对象时发生的隐式类型转换。C++中的explicit关键字只能用于修饰只有一个参数的类构造函数。在C++中,如果构造函数只有一个参数,当用=构造或赋值类对象且等式右边是构造函数对应的类型时,那么此时在编译的时候就会有一个缺省的转换操作,即将该构造函数对应数据类型的数据转换为该类对象,然后再调用复制构造函数或赋值运算来复制类成员变量的值。这样就产生了不合时宜的类型转换,为了避免这种情况,则需要为构造函数添加explicit关键字避免这种隐式的类型转换。
Vector v1, v2(3), v3(2, 5); Vector v4 = 4; //此处会发生隐式类型转换;先调用构造函数,再调用复制构造函数 /*效果等价于 Vector v4(4); 或者 Vector temp(4); Vector v4 = temp; */ v1 = 7.8; //此处会发生隐式类型转换;先调用构造函数,再调用赋值运算 /*效果等价于 Vector temp(7.8); v1 = temp; */ //若将vector的构造函数添加explicit关键字,则上二句变为不合法,explicit阻止了隐式类型转换
默认析构函数,如果没有定义;
用构造函数创建对象后,程序负责跟踪该对象,直到其过期为止。对象过期时,程序将自动调用析构函数完成清理工作。例如如果构造函数使用new来分配内存,则析构函数需要使用delete来释放这些内存。
复制构造函数,如果没有定义;
新建一个对象并将其初始化为同类现有对象时,复制构造函数都将被调用。每当程序生成了对象副本时,编译器都将使用复制构造函数。具体来说,当函数按值传递对象或函数返回对象时,都将使用复制构造函数。
Vector v1, v2(3.2); //复制构造函数的调用 Vector v3(v1); // 显式调用 Vector v4 = v2; // 隐式调用,如果声明了复制构造函数是explicit的,那么此句就不合法了 // 函数形参是类对象时, // 函数返回值是对象时,会调用复制构造函数,因为传参是按值传递的
默认的复制构造函数逐个复制非静态成员(成员复制也成为浅复制),复制的是成员的值。如果类中包含了使用new初始化的指针成员,应当定义一个复制构造函数,以复制指向的数据,而不是指针,这被称为深复制。复制的另一种形式(成员复制或浅复制)只是复制指针值。
赋值运算符,如果没有定义;
将已有的对象赋给另一个对象时,将使用重载的赋值运算符。而初始化对象时(称为赋值初始化),并不一定会使用赋值运算符(一般不会调用赋值运算),而可能只是隐式地调用复制构造函数,即赋值初始化会隐式调用复制构造函数。(如下例c是一个新创建的对象,被初始化为b的值,因此会隐式调用复制构造函数:实现可能是分两步来处理的,先使用复制构造函数创建一个临时对象,然后通过赋值运算将临时对象的值赋值到新对象中;实现也可能是分一步来处理的,即直接隐式调用复制构造函数。这就是说,赋值初始化总会隐式调用复制构造函数,而不一定调用赋值运算(一般不会))
Vector a(3, 4); Vector b; b = a; // 赋值运算Vector c = b; // 隐式调用复制构造函数,可能调用赋值运算(一般不会)
与复制构造函数类似,赋值运算符的隐式实现也对非静态成员进行逐个赋值,而且是一种浅复制。
地址运算符,如果没有定义;
分为两种,普通取地址操作符和const取地址操作符。
如果类中包含了使用new初始化的指针成员,我们需要自己重写析构函数、赋值构造函数、复制构造函数,重写析构函数以实现释放掉申请的动态内存,重写复制构造函数以避免浅拷贝,重写赋值构造函数以及时释放原对象的内存。
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