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类中的特殊函数

析构函数

1. 析构函数在对象的作用域结束时或者使用delete释放对象的空间时，系统自动调用，该函数用于对对象空间的释放工作以及后续的善后处理工作
2. 析构函数没有参数，所以没有重载，一个类中只能有一个析构函数
3. 如果没有手动定义的话，系统将会提供一个默认的析构函数，用于回收释放类对象的空间，如果手动定义了，那么系统将不会提供默认的析构函数了
4. 手动定义析构函数的必要型：默认析构函数仅仅回收对象的内存空间，如果有一个成员指针指向了堆区空间，默认析构函数并不会释放其指向的堆区空间，将会导致内存泄露。此时需要手动定义析构函数，在函数体内手动释放成员指针指向的堆区空间
5. 调用顺序：
   • 栈区空间：先申请的后释放，后申请的释放
   • 堆区空间：使用new时调用构造函数，使用delete时调用析构函数
6. 定义格式

~类名 (){函数;
}

拷贝构造函数

1. 使用一个类对象给另一个类对象进行初始化时，系统会自动调用拷贝构造函数
   例如：
   string s1(“hello”); //有参构造
   string s2(s1); //拷贝构造
   string s3 = s1; //拷贝构造
2. 深浅拷贝问题
   如果类中没有手动定义拷贝构造函数，那么系统将会默认提供一个拷贝构造函数，来完成类对象之间的简单拷贝赋值
   倘若成员中含有指针时，指针将会指向同一片空间时。释放时将会出现多次释放同一片内存空间的问题，并且使用时可能产生静态
   此时应该手动定义拷贝构造函数，完成指针结构的拷贝，让两个指针指向不同的空间
3. 定义格式

class Stu {
private:string name;int age;
public:Stu(const Stu &other):name(other.name), age(other.age){函数体;}
};

拷贝赋值函数

拷贝赋值函数也称为等号运算符重载函数：当使用一个同类对象给自己赋值是，系统自动调用
定义格式

例：类名为 Stu
Stu & operator= (counst Stu &other)
{函数体;
}

拷贝赋值函数同样涉及深浅拷贝问题，当成员中有指针指向堆区空间时，应该采用深拷贝的方式

友元

友元是类体对外开放相关权限的，被设置了友元的外界成员，可以直接访问该类里面的所有成员
友元分为友元函数和友元类

友元函数

1. 将其他函数设为该类的友元函数，那么就允许这个函数访问该类的任何成员
2. 友元函数分为全局友元函数，其他类中的友元函数

//全局友元函数
friend 函数头;
//其他类中友元函数
friend 类名::函数头;
//类成员函数作为友元函数时，要求该函数必须类内生命，类外定义

友元类

将一个类设置为当前类的友元类，那么那个类就可以访问当前类的所有成员
设置格式：

class 类名
{friend class 友元类名;
};

注意事项

1. 上面的例子中，是友元类可以访问当前类的成员，友元类的设置是有方向性的
2. 友元类实际上破坏了类的封装性，使访问权限变得模糊，不到万部分已一般不使用友元
3. 友元不具有传递性
4. 友元不具有继承性

常成员

const修饰类中的成员，例如常成员，常对象，常成员函数

常成员变量

1. 用const修饰的成员变量即是常成员变量
2. 常成员变量要求必须在构造函数的初始化列表中进行初始化

常成员函数

1. 在常成员函数中，不允许更改成员变量的值，仅有读取功能
2. 定义格式：返回值类型 函数名(形参列表) const {函数体;}
3. 本质上常成员函数的const修饰的是隐形的参数this指针，由默认的类名 * const this固定指向的指针修改为const 类名 * const this指向与指向内容都固定的指针
4. 同一个类中同名的常成员函数和成员函数构成重载关系，原因是二者的this指针不同

常对象

1. 定义时使用const修饰的对象就是常对象
2. 常对象，只能调用其内部的常成员函数，不能调用成员函数
3. 普通对象，优先调用内部的成员函数，如果没有非常成员函数，才调用同名的常成员函数

mutable关键字

1. 由关键字mutable修饰的成员变量，可以在常成员函数中被修改
2. 常成员函数中，取消该成元变量的常属性

运算符重载

在C++中，所有对类对象操作的运算符，本质上都是函数调用来实现的
并允许程序员对这个函数进行重载，来实现对自己创建的类定义属于他的计算方式
定义格式

//此处#代指任意一种运算符，不同运算符需要的参数个数不同
返回值 operator# (参数列表) {函数体;}

赋值类运算符重载

//全局函数版本
类名 &operator= (类名 &L, const 类名&R)
{函数体;return L;
};//成员函数版本
类名 &operator= (const 类名&R)
{函数体;return *this;
};

作业

仿照string类，实现myString

//main.cpp
#include <iostream>
#include "mystring.h"using namespace std;int main()
{mystring s1(5,'a');s1.show();mystring s2 = s1;s2.show();mystring s3("hellobbbbb");cout << s3.at(2) << endl;s3 += s1;s3.show();cout << s3.get_len() << "  " << s3.get_size() << endl;return 0;
}

//mystring.h
#ifndef MYSTRING_H
#define MYSTRING_H#include <cstring>
#include <iostream>using namespace std;class mystring
{
private:char *str;int size;int len;
public://无参构造函数mystring();//有参构造函数1mystring(const char * s);//有参构造函数2mystring(int n, char ch);//拷贝构造函数mystring(mystring &other);//+=运算符重载mystring &operator+=(const mystring &other);//访问元素函数char &at(int i);//判空函数bool is_empty();//自动扩容函数void full();//获取C风格字符串char *get_c();//获取空间实际长度int get_size();//获取字符串的实际长度int get_len();//展示函数void show();
};#endif // MYSTRING_H

//mystring.cpp
#include "mystring.h"//无参构造函数
mystring::mystring() : str(new char[10]), size(10) , len(0)
{}//有参构造函数1
mystring::mystring(const char *s) : str(new char[strlen(s)]), size(strlen(s)), len(size)
{//参数列表：申请strlen大小的空间，size和len均设置为这个大小//将s中的内容拷贝到str中strcpy(str,s);
}mystring::mystring(int n, char ch) : str(new char[n+1]), size(n+1) ,len(size)
{//参数列表：申请n+1的空间，size和len均设置为这个大小//拼接字符串for(int i= 0; i < n; i++){str[i] = ch;}str[n+1] = 0;
}mystring::mystring(mystring &other): str(new char[other.get_len()]), size(other.get_len()) ,len(size)
{//参数列表:申请大小为other对象中str大小的空间，size和len均设置为这个值//拷贝other中字符串的值到str中strcpy(str, other.str);
}mystring &mystring::operator+=(const mystring &other)
{//求出拼接后的长度len += other.len;//判断一下是否需要扩容full();//拼接两个字符串strcat(str, other.str);return *this;
}char &mystring::at(int i)
{//判断访问位置是否合理if(i>=1 && i < len)return str[i-1];elsereturn str[-1];
}bool mystring::is_empty()
{//判断是否为空return len;
}void mystring::full()
{//判断修改后字符串的预计长度是否大于堆区空间的长度if(len > size){//创建一个临时指针，指向新申请大小为2*size的堆区空间char *temp = new char[2*size];//将老空间中的数据移动到新空间中memmove(temp, str, len);//释放老的堆区空间delete []str;//将str指针指向新的堆区空间str = temp;//扩容完毕，size变为两倍size = size*2;//temp指针闲置，置空temp = NULL;}}char *mystring::get_c()
{//返回字符指针，用于C风格操作return this->str;
}int mystring::get_size()
{//返回堆区空间大小return size;
}int mystring::get_len()
{//返回字符串的实际长度return len;
}void mystring::show()
{//输出字符串内容cout << str << endl;
}