C++类中六个默认的成员函数详解

浅谈

先来说一下“this指针”：

C++中通过引入this指针解决该问题，暨：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，暨用户不需要来传递，编译器自动完成。

说了这么多其实编译器在生成程序时获取对象首地址的信息。然后将获取的对象的首地址存放在了寄存器中，成员函数的其它参数都是存放在栈中。而this指针参数则是存放在寄存器中。类的静态成员函数（用static修饰的成员函数）因为没有this指针这个参数，所以类的静态成员函数也就无法调用类的非静态成员变量。

构造函数

构造函数是一个特殊的成员函数，名字与类名相同且不能有返回值，创建类类型时由编译器自动调用，在对象的生命周期内只调用一次。**主要任务是初始化对象。

↓下面是一个简单的构造函数（全缺省）：

主函数初始化时如果无参则以缺省值0给成员变量赋值。

默认构造函数：

Q:为什么会出现上面的报错――包含多个默认构造函数？

A: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，都可以称为默认构造函数。

特征：

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。

析构函数

析构函数：与构造函数功能相反，析构函数是完成对象的销毁，局部对象销毁工作是由编译器完成的。而对象在销毁时会自动调用析构函数，完成类的一些资源清理工作，和构造函数一样，如果我们没写析构函数，系统会生成一个默认析构函数，但这个析构函数什么都不会做。

如果类中的成员变量不需要动态开辟内存空间，则默认析构函数可以完成析构任务，比如下面这种，可以说不用析构。

但是像下面这种，默认析构函数已经不能够完成

特征：

1.函数名是在类名前加上字符~；

2.无参数（有一个隐藏参数*this指针）无返回值；

3.一个类有且仅有一个析构函数，若未显示定义，系统会自动生成默认的析构函数；

4.对象生命周期结束时，C++编译系统自动调用析构函数。

拷贝构造函数

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。

从上图我们可以看出，关于给t2变量初始化时肯定不是调用构造函数。

下面这张图应该就可以解释上面的问题

关于对拷贝构造函数参数的说明：

当然也同构造函数一样，若未显示定义，系统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，暨浅拷贝或值拷贝。

特征：

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（当然还有个隐藏的*this）且必须使用引用传参，使用传值方式会引发死递归。

赋值重载函数

赋值重载函数：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）

Test& operator= (const Test& t)

注意：

不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@；

重载操作符必须有一个类类型或者枚举类型的操作数；

用于内置类型的操作符的操作符，其含义不能改变，例如：内置的整型+，不能改变其含义；

作为类成员的重载函数时，其形参看起来比操作数数目少1成员函数的，操作符有一个默认的形参this，限定为第一个形参；

*、：：、sizeof、？：、. 以上5个运算符不能重载。

一个类如果没有显示定义赋值运算符重载，编译器也会生成一个，完成对象按字节序的值拷贝。

const成员函数

将const修饰的类成员函数称之为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，表明该成员函数中不能对类的任何成员进行修改。

multable关键字：当有必须要修改的成员变量时，需在成员变量声明时前加上该关键字，及时是const成员函数也依然可以修改。

取地址及const取地址重载函数

这两个默认成员函数一般不用重新定义，编译器默认生成；

class Date
{
public:
	Date* operator&()
	{
		return this;
	}
	//因为对象被const修饰不能更改，所以返回值也要被const修饰
	const Date* operator&() const
	{
		return this;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

深挖

 构造函数

上面的代码居然可以正常运行并且赋值成功，这是为什么。实际上编译器在执行赋值语句前，将“100作为参数来构造一个无名的临时的类”然后进行赋值。

上面这种情况我们称为**“隐式转换”**。

explicit关键字：如果在构造函数前加上这个关键字，则要求显示转换，不能进行隐式转换。

因此我们进行强转之后再赋值；

我们换一种思路，将“类”给整型赋值，且先给出一个强转函数；

最后介绍另外一种初始化的方式：

给出一个复数类，参数列表初始化的效率要高于第一种初始化方式。

拷贝构造函数

下面介绍一下深拷贝，先看下面一段代码：

这个代码中我们没有写拷贝构造函数，可见默认拷贝函数这里出了问题；前面我们说过，默认拷贝方式是浅拷贝，也就是值拷贝。

上面s1使用hello初始化，s2使用s1的值来拷贝，因此s2并未开辟新空间，而是指向s1的空间，因此在最后调用析构函数的时候，对同一块空间free了两次。

如果将代码改成下面这种，那么就不会报错。

赋值运算符重载函数

这里我们继续引用上面构造函数部分最后给出的那个复数类

我们上面说了赋值重载函数，那么到底什么是赋值运算符重载呢？

运算符重载：对运算符赋予新的意义↓↓↓

由上图可知，上面这个对加法运算符符号“+”的重载函数是成员函数，因为它参数里面有一个隐藏的的this指针，所以需要用对象来调动它。

上面的代码整体的思路就是：

1.调用四次次构造函数，构造C1C2C3以及在operator+内部的tmp；

2.C1调用加法重载函数进行C1+C2；

3.加法重载函数返回时需要调动一次拷贝构造函数（tmp拷贝到临时对象）；

4.调用赋值重载将C1+C2的值赋给C。

当写的类想做某种运算时，但编译器不支持，因此我们需要对运算符进行重载。

总结