C++初阶——类和对象（三）
上期内容，我们围绕类对象模子的巨细盘算，成员存储方式，this指针，以及C++实现栈和C语言的比较，进一步认识了C++的封装特性。本期内容，我们开始先容类的默认成员函数，这是类和对象板块中最为紧张，也是相对复杂的内容，让我们一起探索！
弁言
假如一个类中什么成员都没有，简称为空类。空类中真的什么都没有吗？并不是，任何类在什么都不写时，编译器会自动生成以下6个默认成员函数（默认成员函数：用户没有显式实现，编译器会生成的成员函数称为默认成员函数）：
- 初始化和清算：构造函数、析构函数
- 拷贝复制：拷贝构造函数、赋值重载函数
- 取地点重载：普通对象取地点重载和const对象取地点重载函数
一、构造函数
1.配景引入
我们再来回顾一下，_year，_month，_day是三个私有的成员变量，Init和Print是外界可以直接访问的成员函数，在main函数中，我们先要通过类来示例化出一个对象，比如这里的Date d1; Date d2; Date d3;等等，然后调用类里面的成员函数。这里基于同一个类创建了许多对象，然而在成员函数中似乎并没有通报代表各个对象的形参，那么编译器是怎么区分的呢？很简单，由于this指针的存在。我们以d1.Init(2025,3,10);为例，this指针指向当前的对象——d1，然后在调用函数Init时，隐式通报了这个指针，然后通过这个指针访问d1中的成员变量_year、_month、_day，将它们分别赋值为2025、3、10，如图所示：
当运行到下一个对象d2时，this指针指向的就是d2了。
进一步探究
假如我们细致观察，不难发现这里分为了两步走：第一步，先通过类实例化一个对象，也就是Date d1;，然后再用详细的数值将其初始化d1.Init(2025,3,10);，其实是有些贫困的，我们能不能在实例化对象的同时，就将信息设置进去呢？——答案是肯定的，C++本身就是对C语言的优化，构造函数应运而生！
2.什么是构造函数？
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。
在这里，我们已经将原来的初始化函数改造成了一个构造函数，构造函数的函数名与类名相同，没有返回值（这里的没有返回值不是说返回一个void，写成void Date(int year, int month, int day)，而是什么都不要写，直接就是Date(int year, int month, int day)），至于为什么，这是语法规定，这是一个特殊的函数，有特殊的待遇，只有这样写，编译器才知道这是构造函数。对于构造函数的调用，也是很有趣的，我们在实例化对象的同时，反面跟上了一个括号，里面就是想要在对象中填入的信息Date d1(2025, 3, 10);，这样一来，我们不但实例化了一个对象，还填入了我们想要的信息，一步办理，非常方便。之前的那种两步走，是先根据图纸建房子，然后里面的家具还要本身来置办；现在是把装修也一并让别人做好了，本身直接拎包入住，确实方便的多。
3.构造函数的特性
构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数固然名称叫构造，但是构造函数的重要任务并不是开空间创建对象，而是初始化对象。也很好理解，之前是两步走，现在是一步走，至于减少的那一步——填入想要的信息，就是构造函数的功劳。
（1）构造函数的重载
构造函数是可以重载的，根据传参的差异，调用对应的构造函数，如图所示：
这里就写了两个构造函数，此中一个是无参数的，这些都可以理解，但是，我们注意到，为什么在调用的时候写的是Date d1;而不是Date d1();呢?我们先来看一下结果：
这里什么都没有输出，也就是没有调用谁人构造函数，这是为什么呢？细致观察我们发现，Date d1();像是函数的声明，Date是返回值的范例，d1是函数名，（）表现这个函数不需要传参。基于这种情况，编译器不知道这里到底是在类实例化对象还是在声明一个名为d1的函数。因此，我们对于无参的构造函数，在实例化对象时就不需要加()了。
当然，还有一点，一开始的构造函数示例中，是提供了缺省参数的，而且是全缺省，这里做出了改变。假如依然是全缺省会发生什么呢？如图所示：
还是一个调用不明确的题目：不传参，不但无参的函数可以调用，全缺省的也可以调用，由于它可以自动帮你把数据补上。在C++入门中已经讲过这一点，这里就当是复习一下吧。
（2）默认构造函数
默认构造函数的分类
默认构造函数是无需参数即可调用的构造函数，我们既可以显式声明，也可以让编译器隐式生成。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，再简单一点，不需要传参就可以调用的构造函数都是默认构造函数：
- 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
编译器自动生成的构造函数
假如类中没有显式界说构造函数，则C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数，一旦用户显式界说编译器将不再生成。注意，这里是无参的，也就是说调用的时候直接写Date d1;即可，如图所示：
这里的默认构造函数似乎没什么用，对于这些变量的值，好像也没有进行处理，仍旧是随机值，那么默认构造函数还有它存在的价值吗？
其实是这样的：C++把范例分成内置范例(基本范例)和自界说范例。内置范例就是语言提供的数据范例，如：int、char、double……，自界说范例就是需要本身界说的，如struct、class……
编译器生成的默认构造函数对内置范例不作处理，对自界说范例则是调用它的默认构造。因此，一般情况下，有内置范例成员，就需要本身写构造函数，不能用编译器本身生成的；全部都是自界说范例成员，可以思量让编译器本身生成。
我们来举个自界说范例的例子：
在Date类的成员变量中，不但有内置范例，还有自界说范例变量Time _t；那么在实例化对象时，内置范例不作处理，自界说范例调用它的默认构造，而Time类的默认构造我们已经本身界说了，因此会打印出对应的结果，我们也可以调试看一看：
由于Date类中没有本身写构造函数，内置范例都是随机值，而自界说范例Time _t就调用了它的默认构造，而Time的默认构造是我们本身实现的，对内置范例进行了初始化。
- C++11 中针对内置范例成员不初始化的缺陷，又打了补丁，即：内置范例成员变量在类中声明时可以给默认值：
这里没有本身写构造函数，默认值给在成员变量的声明里。
二、析构函数
析构函数是特殊的成员函数，其特征如下：
- 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
- 无参数无返回值范例。
- 一个类只能有一个析构函数。若未显式界说，系统会自动生成默认的析构函数。注意：析构函数不能重载
- 对象生命周期结束时，C++编译系统系统自动调用析构函数。
1.本身界说的析构函数
我们以一个栈为例，由于栈中涉及到动态内存开发，不使用了需要及时销毁开发的内存空间，否则会造成内存泄漏，有了析构函数，我们只需要在类中界说一下，在类外它就会自动调用了，代码如下：
- typedef int DataType;
- class Stack
- {
- public:
- Stack(size_t capacity = 3)
- {
- _array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
- if (NULL == _array)
- {
- perror("malloc fail");
- return;
- }
- _capacity = capacity;
- _size = 0;
- }
- void Push(DataType data)
- {
- // CheckCapacity();
- _array[_size] = data;
- _size++;
- }
- // 其他方法...
- ~Stack()
- {
- if (_array)
- {
- free(_array);
- _array = NULL;
- _capacity = 0;
- _size = 0;
-
- }
- cout << "~Stack" << endl;
- }
- private:
- DataType* _array;
- int _capacity;
- int _size;
- };
- int main()
- {
- Stack st1;
- return 0;
- }
2.编译器自动生成的析构函数
关于编译器自动生成的析构函数，是否会完成一些事情呢？下面的程序我们会看到，编译器生成的默认析构函数，对自定范例成员调用它的析构函数。
假如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，比如Date类；有资源申请时，肯定要写，否则会造成资源泄漏，比如Stack类。
本期总结+下期预报
本期内容非常紧张，详细先容了类的构造函数和析构函数，下期将继承讲授拷贝构造函数等相关内容！
感谢大家的关注，我们下期再见！
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