类与对象-对象特性

师从黑马程序员

对象的初始化和清理

构造函数和析构函数

用于完成对象的初始化和清理工作

如果我们不提供构造和析构，编译器会提供编译器提供的构造函数和析构函数是空实现

构造函数：主要用于创建对象时为对象的成员属性赋值，构造函数由编译器自动调用，无需手动调用

析构函数：主要用于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作

#include <iostream>

using namespace std;
//1、构造函数  进行初始化操作
class Person
{
public:
    //1.1、构造函数
    //没有返回值 不用写void
    //函数名 与类名相同
    //构造函数可以有参数，可以发生重载
    //创建对象的时候，构造函数会自动调用，而且只调用一次
    Person()
    {
        cout<<"Person 构造函数的调用"<<endl;
    }
    //2、析构函数 进行清理的操作
    //没有返回值 不用写void
    //函数名 与类名相同   名称前加~
    //析构函数不可以有参数，不可以发生重载
    //对象在销毁前，析构函数会自动调用，而且只调用一次
    ~Person()
    {
        cout<<"Person 的析构函数调用"<<endl;
    }
};
//构造和析构都是必须有的实现，如果我们自己不提供，编译器会提供一个空实现的构造和析构

void test01()
{
    Person p;//在栈上的数据，test01执行完毕后，释放这个对象
}
int main()
{
   test01();//Person 构造函数的调用
            //Person 的析构函数调用

    Person p;//Person 构造函数的调用
    system("pause");
    return 0;
}

构造函数的分类及调用

两种分类方式：

按参数分为：有参构造和无参构造

按类型分为：普通构造和拷贝构造

三种调用方式：

括号法显示法隐式转化法

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
public:
    // 无参构造函数
    Person()
    {
        cout << "Person 无参构造函数的调用" << endl;
    }
    //有参构造函数
    Person(int a)
    {
        age = a;
        cout << "Person 有参构造函数的调用" << endl;
    }
    //拷贝构造函数
    Person(const Person &p)
    {
        age = p.age;
        cout << "Person 拷贝构造函数的调用" << endl;
    }
    // 析构函数
    ~Person()
    {
        cout << "Person 的析构函数调用" << endl;
    }

public:
    int age; // 增加成员变量age
};
//调用无参构造函数
void test01(){
    Person p;
}

// 调用有参构造函数
void test02()
{
    //1.括号法  常用
    Person p1; // 无参构造函数的调用
    Person P2(10); // 有参构造函数的调用
    Person P3(P2); // 拷贝构造函数的调用
    //注意事项
    //调用无参构造函数时，不要加（）
    //因为下面这行代码，编译器会认为一个函数的声明，不会认为在创建对象
    //Person p1();

    //显示法
   // Person p1;
    Person p2=Person(10);//有参构造
    Person p3=Person(p2);//拷贝构造、


    Person(10);//匿名对象 特点：当前执行结束后，系统会立即回收掉匿名对象
    cout<<"aaaa"<<endl;
    //Person有参构造函数的调用
    //Person析构造函数的调用
    //aaaa

    //注意事项2
    //不要用拷贝构造函数  初始化匿名对象 编译器会认为Person (p3)==Person  p3;对象会重复定义
    //Person (p3);

    //3.隐式转化法
    Person p4=10;//相当于写了  Person p4=Person(10); //有参构造
    Person p5=p4;//拷贝构造
}

int main()
{
    test01();
    test02();
    system("pause"); // （仅适用于Windows系统）
    return 0;
}

拷贝构造函数调用时机

使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象

值传递的方式给函数参数传值

以值方式返回局部对象

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
public:
    // 无参构造函数
    Person()
    {
        cout << "Person 无参构造函数的调用" << endl;
    }
    // 有参构造函数
    Person(int age)
    {
        m_Age = age;
        cout << "Person 有参构造函数的调用" << endl;
    }
    // 拷贝构造函数
    Person(const Person &p)
    {
        m_Age = p.m_Age;
        cout << "Person 拷贝构造函数的调用" << endl;
    }

    // 析构函数
    ~Person()
    {
        cout << "Person 的析构函数调用" << endl;
    }
    int m_Age;
};

// 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01()
{
    Person p1(20);
    Person p2(p1);
}

// 值传递的方式给函数参数传值
void doWork(const Person& p)
{

}

void test02()
{
    Person p;
    doWork(p);
}

// 以值方式返回局部对象
void doWork2()
{
    Person p1 ;
    return p1;
}

void test03()
{
    Person p = doWork2();

int main()
{
    test01();
    test02();
    test03();
    system("pause"); // （仅适用于Windows系统）
    return 0;
}

构造函数调用规则

默认情况下，C++编译器至少给一个类添加3个函数

1、默认构造函数（无参，函数体为空）

2、默认析构函数（无参，函数体为空）

3、默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝

构造函数调用规则如下：

如果用户定义有参构造函数，C++不在提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造

如果用户定义拷贝构造函数，C++不会在提供其他构造函数

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
public:
    // 无参构造函数
  /*  Person()
    {
        cout << "Person 无参构造函数的调用" << endl;
    }
    */
    // 有参构造函数
   /* Person(int age)
    {
        m_Age = age;
        cout << "Person 有参构造函数的调用" << endl;
    }
    */
    // 拷贝构造函数
  /*  Person(const Person &p)
    {
        m_Age = p.m_Age;
        cout << "Person 拷贝构造函数的调用" << endl;
    }
*/
    // 析构函数
    ~Person()
    {
        cout << "Person 的析构函数调用" << endl;
    }
    int m_Age;
};

//默认情况下，C++编译器至少给一个类添加3个函数
void test01()
{
    Person p;
    p.m_Age=18;

    Person p2(p);
    cout<<"p2的年龄为："<<p2.m_Age<<endl;
}
//如果用户定义有参构造函数，
//C++不在提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造
void test02()
{
    //Person p;
    Person p(28);
    
    Person P2(p);
    
    cout<<"p2的年龄为："<<p2.m_Age<<endl;
}
/* wrong 
void test03()
{
    Person p;
}
*/
int main()
{
    test01();
    test02();
    system("pause"); // （仅适用于Windows系统）
    return 0;
}

深拷贝与浅拷贝

浅拷贝：简单的赋值拷贝操作

深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作

#include <iostream>

using namespace std;
//浅拷贝带来的问题是堆区的代码重复释放

//深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作
class Person
{
public:
    // 无参构造函数
   Person()
    {
        cout << "Person 无参构造函数的调用" << endl;
    }

    // 有参构造函数
   Person(int age,int height)
    {
        m_Age = age;
        m_Height=new int(height);
        cout << "Person 有参构造函数的调用" << endl;
    }

    // 自己实现拷贝构造函数，解决浅拷贝带来的问题
    Person(const Person &p)
    {
        m_Age = p.m_Age;
        cout << "Person 拷贝构造函数的调用" << endl;
        //m_Height=p.m_Height;编译器默认实现就是这行代码
        //深拷贝操作

        m_Height=new int (*p.m_Height);
    }

    // 析构函数
    ~Person()
    {
        //析构代码，将堆区开辟数据做释放操作
        if(m_Height !=NULL)
        {
            delete m_Height;
            m_Height=NULL;//防止其野指针的出现
        }
        cout << "Person 的析构函数调用" << endl;
    }
    int m_Age;//年龄
    int *m_Height;//身高

};

void test01()
{
    Person p1(18,160);

    cout<<"p1的年龄为："<<p1.m_Age<<"p1的身高为："<<p1.m_Height<<endl;

    Person p2(p1);

    cout<<"p2的年龄为："<<p2.m_Age<<"p1的身高为："<<p1.m_Height<<endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause"); // （仅适用于Windows系统）
    return 0;
}

如果属性有在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题

初始化列表

作用：C++提供初始化列表语法，用来初始化属性

语法：析构函数（）：属性1（值1），属性2（值2）...{}

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
public:
    //传统初始化操作
   /* Person(int a,int b,int c)
    {
        m_A=a;
        m_B=b;
        m_C=c;
    }
    */
    //初始化列表初始化属性
    Person(int a,int b,int c) :m_A(a),m_B(b),m_C(c)
    {

    }
   int m_A;
   int m_B;
   int m_C;
};

void test01()
{
    //Person p(10,20,30);
    Person p(30,20,10);
    cout<<"m_A= "<<p.m_A<<endl;
    cout<<"m_B= "<<p.m_B<<endl;
    cout<<"m_C= "<<p.m_C<<endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause"); // （仅适用于Windows系统）
    return 0;
}

类对象作为类成员

C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为对象成员

例：

class A{}
class B
{
    A a;
}

B类中有对象A作为成员，A为对象成员

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class  Phone
{
public:
    Phone(string pName)
    {
        cout<<"Phone 的构造函数调用"<<endl;
        m_PName =pName;
    }
    ~Phone ()
    {
        cout<<"Phone 的构造函数调用"<<endl;
    }
    string m_PName;
};
class Person
{
public:
    Person(string name,string pName):m_Name(name),m_Phone(pName)
    {
        cout<<"Person 的构造函数调用"<<endl;
    }
    ~Person ()
    {
        cout<<"Person 的构造函数调用"<<endl;
    }
    //姓名
    string m_Name;
    //手机
    Phone m_Phone;

};
//person 先析构，Phone再析构
//当其他类的对象作为本类成员，构造时候先构造类对象，再构造自身，析构的顺序与构造相反

void test01()
{
   Person p("张三","苹果MAX");

   cout<<p.m_Name<<"拿着"<<p.m_Phone.m_PName<<endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause"); // （仅适用于Windows系统）
    return 0;
}

静态成员

在成员变量和成员函数前加上关键字static，称为静态成员

静态成员分为：

1、静态成员变量

所有对象共享一份数据

在编译阶段分配内存

类内声明，类外初始化

#include <iostream>

using namespace std;
//静态成员变量

class Person
{
public:
  //所有对象共享一份数据
    static int m_A;
    //静态成员变量也是有访问权限的
private:
    static int m_B;
};

//类内声明，类外初始化
int Person::m_A=100;
int Person::m_B=200;
void test01()
{
    Person p;
    cout<<p.m_A<<endl;//100

//所有对象共享一份数据
    Person p2;
    p2.m_A=200;
    cout<<p.m_A<<endl;//200
    
    //cout<<p.m_B<<endl;wrong 类外访问不到私有静态成员变量
    
}

void test02()
{
    //静态成员变量 不属于某个对象上，所有对象都共享同一份数据
    //因此静态成员变量有两种访问方式

    //1、通过对象进行访问
    Person p;
    cout<<p.m_A<<endl;//200
    //2、通过类名进行访问
    cout<<Person::m_A<<endl;//200
    
}

int main()
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

2、静态成员函数

所有对象共享同一个函数

静态成员函数只能访问静态成员变量

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
public:
    //静态成员函数
    static void func()
    {
        m_A=100;//静态成员函数可以访问静态成员函数
       //静态成员函数只能访问静态成员变量
        //m_B=200;wrong无法区分到底是哪个对象的m_B
        cout<<"static void func调用"<<endl;
    }
    static int m_A;//静态成员变量
    int m_B;//非静态成员变量
    //静态成员函数也有访问权限
private:
    static void func2()
    {
        cout<<" static void func2调用"<<endl;
    }

};

int Person::m_A=0;

void test01()
{
   //1、通过对象访问
   Person p;
   p.func();

   //2、通过类名访问
   Person::func();
   //Person::func2(); 类外访问不到私有的静态成员函数
}


int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

C++对象模型和this指针

成员变量和成员函数分开存储

在C++中，类内的成员变量和成员函数分开存储，只有非静态成员变量才属于类的对象上

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
    int m_A;//非静态成员变量  属于类的对象上
    static int m_B;//静态成员变量 不属于类的对象上
    void func(){}//非静态成员函数 不属于类的对象上
    static void func2(){}//静态成员函数 不属于类的对象上
};

/*
void test01()
{
   Person p;
   //空对象占用内存为1
   //C++编译器会给每个空对象也分配一个字节空间，是为了区分空对象占内存的位置
   //每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址
   cout<<"size of p="<<sizeof(p)<<endl;
}
*/
void test02()
{
     Person p;
     cout<<"size of p="<<sizeof(p)<<endl;//4
}

int main()
{
    //test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

this 指针的用途

this 指针指向被调用的成员函数所属的对象

this 指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针

this指针不需要定义，直接使用即可

this指针的用途：

当形参和成员变量同名时，可以用this指针来区分

在类的非静态成员函数中返回对象本身，可使用return *this

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
public:
    Person(int age)
    {
        //this 指针指向被调用的成员函数所属的对象
       this-> age =age;
    }

    Person &PersonAddAge(Person &p)
    {
        this->age +=p.age;

        //this 指向p2的指针，而*this指向的就是p2这个对象本体
        return *this;
    }
    int age;
};

//1、解决名称冲突
void test01()
{
  Person p1(18);
  cout<<"the p1s age is "<<p1.age<<endl;
}

//2、返回对象本身使用return *this
void test02()
{
    Person p1(10);

    Person p2(10);
//链式编程思想
    p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);

    cout<<"the p2s age is "<<p2.age<<endl;
}
int main()
{
    test01();

    test02();

    system("pause");
    return 0;
}

空指针访问成员函数

C++中空指针也是可以调用成员函数的，但是也要注意没有用到的this指针

如果用到this指针，需要加以判断保证代码的健壮性

#include <iostream>

using namespace std;
//空指针调用成员函数

class Person
{
public:
  void showClassName()
  {
      cout<<"this is Person class "<<endl;
  }
  void showPersonAge()
  {
      
      //报错的原因是传入的指针是NULL

      if(this==NULL)
      {
          return ;
      }
      //属性前都默认加了this->
      cout<<"age ="<<this ->m_Age<<endl;
  }
    int m_Age;
};

void test01()
{
  Person *p=NULL;
  p->showClassName();
  p->showPersonAge();
}

void test02()
{

}
int main()
{
    test01();

    system("pause");
    return 0;
}

const 修饰成员函数

常函数：

成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数

常函数内不可以修改成员属性

成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依然可以修改

常对象：

声明对象前加const称为常对象

常对象只能调用常函数

#include <iostream>

using namespace std;
//常函数
class Person
{
public:
    
    //this 指针的本质  是指针常量  指针的指向是不可以修改的
    //const Person *const this;
    //在成员函数后加const，修饰的是this指向，让指针指向的值也不可以修改
    void showPerson() const
    {
        this->m_B=100;
       // this->m_A=100;
       //this=NULL;//this指针不可以修改指针的指向+
    }
    void func()
    {
        m_A=100;
    }
  int m_A;
  mutable int m_B;//特殊变量，即使在常函数中，也可以修改这个值，加mutable
};

void test01()
{
    Person p;
    p.showPerson();
}

//常对象
void test02()
{
    const Person p;//在对象前加const，变为常对象
    //p.m_A=100;
    p.m_B=100;//m_B是特殊值，在常对象下也可以修改
    
    //常对象只能调用常函数
    p.showPerson();//correct
    //p.func();wrong 
}
int main()
{
    test01();

    system("pause");
    return 0;
}

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