【C++阅览室】类和对象

面向过程和面向对象初步认识

C语言是属于面向过程的编程语言，因此当我们要实现我们的需求时得逐步使用函数逐步实现，十分繁琐。

C++是属于面向对象的编程语言，关注的是对象，将一件事情拆分成不同的对象，靠对象之间的交互完成。

类的引入

在C语言中，只能通过结构体来定义变量，而在C++中结构体既可以定义变量也可以定义函数，我们称之为类，且在C++中更喜欢用class来代替struct。

类的定义

class为定义类的关键字，ClassName为类的名字，{}中为类的主体，注意类定义结束时后面分

号不能省略。

类体中内容称为类的成员：类中的变量称为类的属性或成员变量; 类中的函数称为类的方法或者

成员函数。

class className
{

    // 类体：由成员函数和成员变量组成

};  // 一定要注意后面的分号

类的两种定义方式：

1. 声明和定义全部放在类体中，需注意：成员函数如果在类中定义，编译器可能会将其当成内

联函数处理。

2. 类声明放在.h文件中，成员函数定义放在.cpp文件，注意：成员函数名前需要加类名::

一般情况下，第二种使用更广泛。

类的访问限定符及封装

C++实现封装的方式：用类将对象的属性与方法结合在一块，让对象更加完善，通过访问权限选 择性的将其接口提供给外部的用户使用。

访问限定符

1. public修饰的成员在类外可以直接被访问 2. protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问(此处protected和private是类似的) 3. 访问权限作用域从该访问限定符出现的位置开始直到下一个访问限定符出现时为止 4. 如果后面没有访问限定符，作用域就到 } 即类结束。 5. class的默认访问权限为private，struct为public(因为struct要兼容C)

类的作用域

类定义了一个新的作用域，类的所有成员都在类的作用域中。在类体外定义成员时，需要使用 :: 作用域操作符指明成员属于哪个类域。

类的实例化

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化

.this指针

C++中通过引入this指针解决该问题，即：C++编译器给每个“非静态的成员函数“增加了一个隐藏

的指针参数，让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象)，在函数体中所有“成员变量”

的操作，都是通过该指针去访问。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编

译器自动完成。

特性：

1. this指针的类型：类类型* const，即成员函数中，不能给this指针赋值。

2. 只能在“成员函数”的内部使用

3. this指针本质上是“成员函数”的形参，当对象调用成员函数时，将对象地址作为实参传递给

this形参。所以对象中不存储this指针。

4. this指针是“成员函数”第一个隐含的指针形参，一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传

递，不需要用户

类的6个默认成员函数

在类中如果没有成员的话被称为——空类 但空类中并不代表什么都没有，C++中类什么都不写时，编译器会自动生成6个默认成员函数。 默认成员函数的意思是用户没有显式实现调用，编译器也会生成成员函数。 接下来让我们看看分别是那6个成员函数~

构造函数

构造函数是一个特殊的成员函数，名字与类名相同,创建类类型对象时由编译器自动调用，以保证 每个数据成员都有 一个合适的初始值，并且在对象整个生命周期内只调用一次。 注意：构造函数虽然叫构造函数，但其实只是用于初始化对象，而不是开空间创造对象！

特征如下：

1. 函数名与类名相同。

2. 无返回值。

3. 对象实例化时编译器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.无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数，并且默认构造函数只能有一个。

注意：无参构造函数、全缺省构造函数、我们没写编译器默认生成的构造函数，都可以认为

是默认构造函数。

再次注意！关于编译器生成的默认成员函数初始化，只有内置类型（基本类型）才有可能会被初始化（有些编译器也不会初始化），而自定义类型建议自己添加缺省值，以免自动被初始化成随机值。

class Date
 {
  public:
      // 1.无参构造函数
      Date()
     {}
  
      // 2.带参构造函数
      Date(int year, int month, int day)
     {
          _year = year;
          _month = month;
          _day = day;
     }
  private:
      int _year;
      int _month;
      int _day;
 };
  
  void TestDate()
 {
      Date d1; // 调用无参构造函数
      Date d2(2015, 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，否则就成了函数声明
      // 以下代码的函数：声明了d3函数，该函数无参，返回一个日期类型的对象
      // 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();
 }

析构函数

和构造函数相反，析构函数的作用是完成对成员中资源的清理工作，不是完成对对象本身的销毁。而且会在对象销毁时自动调用析构函数，不用显式实现。

特征如下：

1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。

2. 无参数无返回值类型。

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。注意：析构

函数不能重载

4. 对象生命周期结束时，C++编译系统系统自动调用析构函数

拷贝构造函数

接下来是一个重头戏~

拷贝构造函数：只有单个形参，该形参是对本类类型对象的引用(一般常用const修饰)，在用已存

在的类类型对象创建新对象时由编译器自动调用。

其特征如下：

1. 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。

2. 拷贝构造函数的参数只有一个且必须是类类型对象的引用，使用传值方式编译器直接报错，

因为会引发无穷递归调用。

3. 若未显式定义，编译器会生成默认的拷贝构造函数。 默认的拷贝构造函数对象按内存存储按

字节序完成拷贝，这种拷贝叫做浅拷贝，或者值拷贝。

注意：在编译器生成的默认拷贝构造函数中，内置类型是按照字节方式直接拷贝的，而自定

义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的。

4. 拷贝构造函数典型调用场景：

使用已存在对象创建新对象

函数参数类型为类类型对象

函数返回值类型为类类型对象

赋值运算符重载

C++为了增强代码的可读性引入了运算符重载，运算符重载是具有特殊函数名的函数，也具有其

返回值类型，函数名字以及参数列表，其返回值类型与参数列表与普通的函数类似。

函数名字为：关键字operator后面接需要重载的运算符符号。

函数原型：返回值类型 operator操作符(参数列表)

注意： 1.不能连接其他符号从而创造一个新的操作符：如operator@ 2.重载操作符必须有一个类类型操作符 3.用于内置类型的运算符时，含义不能改变，如：内置整形+，不能用于 - 的操作（不然会降低代码可读性） 4.作为类成员函数重载时，形参数要比实际操作数少1，因为第一个形参实际上是隐藏的this指针 5. .* :: sizeof ?: . 注意以上5个运算符不能重载。这个经常在笔试选择题中出现。

  bool operator==(const Date& d2)
 {
        return _year == d2._year;
            && _month == d2._month
            && _day == d2._day;
 }

1. 赋值运算符重载格式

参数类型：const T&，传递引用可以提高传参效率

返回值类型：T&，返回引用可以提高返回的效率，有返回值目的是为了支持连续赋值

检测是否自己给自己赋值

返回*this ：要复合连续赋值的含义

2. 赋值运算符只能重载成类的成员函数不能重载成全局函数

3. 用户没有显式实现时，编译器会生成一个默认赋值运算符重载，以值的方式逐字节拷贝。注

意：内置类型成员变量是直接赋值的，而自定义类型成员变量需要调用对应类的赋值运算符

重载完成赋值。

前置++和后置++重载

后置++：

前置++和后置++都是一元运算符，为了让前置++与后置++形成能正确重载

C++规定：后置++重载时多增加一个int类型的参数，但调用函数时该参数不用传递，编译器

自动传递

注意：后置++是先使用后+1，因此需要返回+1之前的旧值，故需在实现时需要先将this保存

一份，然后给this+1 ，而temp是临时对象，因此只能以值的方式返回，不能返回引用

class Date
{
public:
     Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
     {
         _year = year;
         _month = month;
         _day = day;
     }
    Date& operator++()
     {
         _day += 1;
         return *this;
     }
    Date operator++(int)
     {
         Date temp(*this);
         _day += 1;
         return temp;
     }
private:
     int _year;
     int _month;
     int _day;
};

const成员

将const修饰的“成员函数”称之为const成员函数，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数 隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改。

取地址及const取地址操作符重载

class Date
{ 
public :
     Date* operator&()
     {
         return this ;

     }
     const Date* operator&()const
     {
         return this ;
     }
private :
     int _year ; // 年
     int _month ; // 月
     int _day ; // 日
};

这两个运算符一般不需要重载，使用编译器生成的默认取地址的重载即可，只有特殊情况，才需

要重载，比如想让别人获取到指定的内容！

学习编程就得循环渐进，扎实基础，勿在浮沙筑高台