C++学习笔记（三）：类与对象

C++学习笔记（三）：类与对象 类的封装

将抽象出的数据与代码封装在一起，形成类。需要使用外部接口来访问内部成员。

class 类名称
{
    public:
        公有成员    //外部接口 外部函数可以访问
    private:
        私有成员    //只能通过本类的函数访问
    protected:
        保护型成员
}

构造函数

为对象进行初始化的函数

构造函数的形式：

• 函数名与类名相同
• 没有返回值
• 可以有形参，也可以没有
• 可以重载
• 可以有默认参数值

构造函数的调用时机

在对象创建时自动调用

默认构造函数

调用时可以不需要实参的构造函数

1. 参数表为空

   Clock();

2. 全部参数都有默认值

   Clock(int newH = 0, int newM = 0, int newS = 0)

隐含生成的构造函数

如果类中未定义构造函数，编译器将在需要时自动生成默认构造函数
该函数

• 参数列表为空，不为数据成员设置初始值
• 如果类内定义了成员的初始值，则使用定义的初始值
• 如果类内没有定义初始值，则以默认方式初始化
• 基本类型数据默认初始化的值不确定

“= default”

如果类内已经定义构造函数，编译器将不在隐含生成默认构造函数，若依然希望生成默认构造函数，可使用"= default"

class Clock{
    public:
        Clock() = default;  //编译器隐含生成默认构造函数
        Clock(int newH, int newM, int newS);    //自定义构造函数
}；

委托构造函数

对于多个参数表不同但算法相同的函数，为了书写简便，使用委托构造函数（特殊化到一般化）

/*不使用委托构造函数*/
Clock::Clock(int newH, int newM, int newS):hour(newH), minute(newM), second(newS){}   //构造函数
Clock::Clock():
hour(0), minute(0), second(0){}     //默认构造函数
/*使用委托构造函数*/
Clock::Clock(int newH, int newM, int newS):hour(newH), minute(newM), second(newS){}   
Clock::Clock():Clock(0, 0, 0){}

复制构造函数

• 用已经存在的对象初始化一个新的对象，需要使用复制构造函数
• 隐含生成的复制构造函数可以实现数据成员的原封不动的复制
• 自定义的复制构造函数可以实现特殊的复制功能
• 是一种特殊的构造函数，形参为本类对象的引用

class 类名{
    public:
        类名(形参);     //构造函数
        类名(const 类名 &对象名)    //复制构造函数
};
类名::类名(const 类名 &对象名){
    函数体
}       //复制构造函数的实现

当不希望对象被复制构造（不希望有重复的对象）时，使用"= delete"可以指示编译器不隐含生成默认复制构造函数

类名(const 类名 &对象名) = delete;      //指示编译器不生成默认复制构造函数

复制构造函数被调用的三个情况：

1. 使用一个已存在的对象作为初始值，定义一个新对象
2. 一个函数的形参为类的对象，调用函数时，使用实参对象初始化形参对象
3. 一个函数的返回值是类的对象，返回主调函数时，将使用return语句中的对象初始化一个无名对象，返回给主调函数

移动构造函数

左值与右值：

• 左值：
  位于赋值运算左侧的对象与变量，占用内存空间，有地址
• 右值：
  位于赋值运算右侧的值，短暂存在，没有地址

左值引用与右值引用：
左值引用，用&
右值引用，用&&

float n = 6;
float &lr_n = n;    //左值引用
float &&rr_n = n;   //错误 n有地址 是左值
float &&rr_n = n * n;   //n * n是短暂存在的一个值 是右值
float &&rr_n = move(n);     //通过move函数将n这个左值对象移动到右值

移动构造函数：
参数为该类对象的右值引用，以移动数据方式构造新对象，作用与复制构造函数类似

类名(类名&& 对象名) noexpected:数据成员(move(对象名.数据成员)){}；      //显式移动所有成员 

析构函数

• 完成对象被删除前的清理工作
• 对象生存期结束时自动调用，释放对象所属空间
• 若未声明析构函数，编译器将自动生成

class 类名{
    public:
        ~ 类名();       //析构函数
};

类的组合

1. 类中的成员是另一种类的对象
2. 在已有抽象的基础上实现更复杂的抽象

类组合的构造函数设计

原则：
除了对本类中的基本类型成员初始化，也要对对象成员初始化

前向引用声明

类A的成员函数f的形参是类B的对象，类B的成员函数g也以类A的对象为形参。无论将哪一个类的定义放在前面，都会引起编译错误。
前向引用声明，是在引用未定义的类之前，将该类的名字告诉编译器，使编译器知道那是一个类名。这样当程序中使用这个类名时，编译器就不会认为是错误的，而类的完整定义可以在程序的其他地方。

注意事项：

• 前向引用声明并不是万能的
• 提供完整的类声明之前，不能声明该类的对象，也不能在内联成员函数中使用该类的对象
• 使用前向引用声明时，只能使用被声明的符号，不能涉及类的任何细节