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C++入门超详解（3）一、思考题二、类的六个默认成员函数

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我是靠谱客的博主 开心网络，最近开发中收集的这篇文章主要介绍C++入门超详解（3）一、思考题二、类的六个默认成员函数，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

在这里插入图片描述
???? ???? 在上期的内容中，留下了一些面试题，小伙伴们有认真思考吗？今天在下来和大家一起细细讨论，共同学习。同时今天的主题是C++类和对象（中篇），也是入门的重中之重，希望小伙伴们能够从中有所收获。

文章目录

  • 一、思考题
    • ????1、 如何让结构体按照指定的对齐参数进行对齐？
    • ????2、 如何知道结构体中某个成员相对于结构体起始位置的偏移量？
    • ????3、 什么是大小端？如何测试某台机器是大端还是小端，有没有遇到过要考虑大小端的场景？
    • ????4、this指针存在哪里？
    • ????5、this指针可以为空吗？
  • 二、类的六个默认成员函数
    • ???? 1、构造函数
    • ???? 2、析构函数
    • ???? 3、拷贝（复制）构造函数
    • ???? 4、赋值操作符重载
    • ???? 5、取地址操作符重载
    • ???? 6、const修饰的取地址操作符重载
    • const修饰成员函数

一、思考题

????1、 如何让结构体按照指定的对齐参数进行对齐？

✈️ ✈️ 使用#pragma pack()设置默认对齐数,括号里面设置的是对齐数。

代码⬇️ ⬇️ ：

#include<iostream>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
#pragma pack(1)
class A
{
	char a;
	int b;
};
int main() {
	//结果为5
	cout << sizeof(A) << endl;
	return 0;
}

当我们不设置默认对齐数时，结果⬇️ ⬇️ ：

#include<iostream>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
//#pragma pack(1)
class A
{
	char a;
	int b;
};
int main() {
	//结果为8
	cout << sizeof(A) << endl;
	return 0;
}

????2、 如何知道结构体中某个成员相对于结构体起始位置的偏移量？

✈️ ✈️ 使用offsetof（struct name，member name），可以直接计算出偏移量。
头文件为<stddef.h>。
⬇️ ⬇️

#include<iostream>
#include<stddef.h>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
//#pragma pack(1)

class A
{
public:
	char a;
	int b;
};

int main() {
	//结果为8
	cout << sizeof(A) << endl;
	//结果为4
	cout << offsetof(class A,b) << endl;

	return 0;
}

????3、 什么是大小端？如何测试某台机器是大端还是小端，有没有遇到过要考虑大小端的场景？

大小端字节序的来历： (摘自《深入理解计算机系统 第三版》)
???? 术语“little endian(小端)”和“big endian(大端)”出自Jonathan Swift的《格列佛游记》（Gulliver’s Trabels）一书，其中交战的两个派别无法就应该从哪一端（小端还是大端）打开一个半熟的鸡蛋打成一致。就像鸡蛋的问题一样，选择何种字节顺序没有技术上的理由，因此争论沦为关于社会政治论题的争论。

???? 一下是Jonathan Swift在1726年关于大小端之争历史的描述：

???? “…下面要告诉你的是，Lilliput和Blefuscu这两大强国在过去36个月里一直在苦战。战争开始是由于以下的原因：我们大家都认为，吃鸡蛋前，原始的方法是打破鸡蛋较大的一端，可是当今皇帝的祖父小时候吃鸡蛋，一次按古法打鸡蛋是碰巧将一个手指弄破了，因此他的父亲，当时的皇帝，就下了一道敕令，命令全体臣民吃鸡蛋时打破鸡蛋较小的一端，违令者重罚。老百姓们对这项命令极为反感。历史告诉我们，由此曾发生过六次叛乱，其中一个皇帝送了命，另一个丢了王位。这些叛乱大多都是由Blefuscu的国王大臣们煽动起来的。叛乱平息后，流亡的人总是逃到那个帝国去寻救避难。据估计，先后几次有11000人情愿受死也不肯去打破鸡蛋较小的一端。关于这一争端，曾出版过几百本大部著作，不过大端派的书一直是受禁的，法律也规定该派的任何人不得做官。”（此段译文摘自网上蒋剑锋译的 《格列佛游记》第一卷第4章。）

???? 在他那个时代，Swift是在讽刺英国（Lilliput）和法国（Blefuscu）之间的持续的冲突。Danny Cohen，一位网络协议的早期开创者，第一次使用这两个术语来指代字节顺序，后来这个术语被广泛接纳了。

大小端模式：
大端模式：即数据的低位保存在内存的高地址中，数据的高位保存在内存的低地址中。
小端模式：即数据的低位保存在内存的低地址中，数据的高位保存在内存的高地址中。

???? 那我们如何写一个程序来判断某台机器是大端还是小端呢？
思路：存入一个多字节数据，通过将其转换成char后，判断输出.
???? 方法1：直接判断法
???? 方法2：联合判断法

代码⬇️ ⬇️ ：

#include<iostream>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;

union A
{
	int x;
	int y;
};

//直接判断法
int check_sys1()
{
	int i = 1;
	return *(char*)&i;
}

//联合判断法
int check_sys2()
{
	union A a;
	//int
	a.x = 1;
	return a.y;
}

int main() 
{
	if (check_sys1())
		cout << "小端" << endl;
	else
		cout << "小端" << endl;

	if (check_sys2())
		cout << "小端" << endl;
	else
		cout << "小端" << endl;
	return 0;
}

用途：在一个处理器系统中，有可能存在大端和小端模式同时存在的现象。这一现象为系统的软硬件设计带来了不小的麻烦，这要求系统设计工程师，必须深入理解大端和小端模式的差别。大端与小端模式的差别体现在一个处理器的寄存器，指令集，系统总线等各个层次中。

????4、this指针存在哪里？

✈️ ✈️ 其实编译器在生成程序时加入了获取对象首地址的相关代码。并把获取的首地址存放在了寄存器ECX中(VC++编译器是放在ECX中，其它编译器有可能不同)。也就是成员函数的其它参数正常都是存放在栈中。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。

????5、this指针可以为空吗？

✈️ ✈️ 可以为空。调用函数的时候，如果函数内部不需要使用this指针（即解引用之类的操作），那么this指针可以为空。

上期的思考题到这结束了，现在我们开始今天的正题 ???? ???? ：

在这里插入图片描述

二、类的六个默认成员函数

???? 在C++中引入了六个默认成员函数，引入的目的是什么呢？

当我们用C去写数据结构里面的顺序表、链表的时候，在打印插入等一系列操作前，我们都要对它们进行初始化，同时在结束的时候要销毁它们。
但是，你在使用栈和队列的时候是不是经常忘记初始化以及要销毁呢？

一旦发生，可能会造成难以挽回的损失（数组越界、内存泄漏等）。所以C++为了规避这种问题，提高程序员们的效率，就引入了六个默认成员函数。

???? 1、构造函数

当我们创建一个对象时，如果每次对象都要经过先创建在赋值，未免显得太过麻烦，C++引入的构造函数就可以很好的在创建对象的同时给对象初始化。

???? 构造函数：主要用来在创建对象时初始化对象， 即为对象成员变量赋初始值。在一个类可以有多个构造函数（构造函数重载） ，可根据其参数个数的不同或参数类型的不同来区分它们。

代码⬇️ ⬇️ ：

Date(int year = 0,int month=1,int day=1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
		//判断构造函数是否调用
		cout << "Date(int year = 0,int month=1,int day=1)" << endl;
	}

???? ???? 几点说明：
???? 当类中没有显示构造函数时，编译器会自动生成无参默认构造函数。
???? 默认构造函数指的是创建对象时不传递参数就可以调用的构造函数。包括了三种类型：
（1）全缺省的构造函数
（2）无参的构造函数
（3）系统默认生成的构造函数
???? 构造函数的函数名和类名相同。
???? 构造函数无返回值。
???? 当类比较复杂时，一个构造函数通常无法满足初始化的要求，所以用多个构造函数构成重载。
???? 构造函数可以显示调用，且只能用于初始化时。
???? 系统默认生成的构造函数对内置类型不做处理（但是会调用），只会对自定义类型进行处理。

???? 2、析构函数

???? 析构函数：析构函数往往用来做“清理善后” 的工作（例如在建立对象时用new开辟了一片内存空间，delete会自动调用析构函数后释放内存）。当对象结束其生命周期，如果对象所在的函数已调用完毕时，系统自动执行析构函数。

???? ???? 几点说明：
???? 当类中没有显示析构函数时，C++编译器会自动生成无参默认构造函数。
???? 析构函数的函数名和类名相同，在函数名前面要加上位取反符“~”。
???? 析构函数无返回值。
???? 析构函数不能够重载。（析构函数只有一个，而且没有参数）
???? 系统默认生成的析构函数对内置类型不做处理（但是会调用），只会对自定义类型处理。

???? 3、拷贝（复制）构造函数

???? 拷贝构造函数：只有单个形参，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。

代码⬇️ ⬇️ ：

	//拷贝构造函数(构造函数的重载)
	Date (const Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
		//判断拷贝构造函数是否调用
		cout <<"Date (const Date& d)" << endl;
	}

???? ???? 几点说明：
???? 当类中没有定义拷贝构造函数时，C++编译器会默认生成拷贝构造函数。
???? 拷贝构造函数是构造函数的重载。
???? 拷贝构造函数有且只有一个形参，形参是对本类类型对象的引用（用const修饰），拷贝构造函数无返回值。
???? 拷贝构造函数调用的四种情况：
1、用已创建的对象拷贝生成新对象。
2、对象以值传递的方式传给函数的参数。
3、对象以值传递的方式进行返回。
4、编译器生成一个临时对象时。
???? 编译器默认生成的拷贝构造函数只能完成浅拷贝（值拷贝），若要完成深拷贝就要自定义拷贝构造函数。

注意❗️ ❗️

???? 为什么拷贝构造函数的参数要传引用？
这里就要谈到调用拷贝构造的四种调用形式了。如果定义值传递的拷贝构造函数（当然编译器不能通过，这里假设可以通过），进行值传递的过程中，会创建一个临时变量，实参将值赋给临时变量后，再通过临时变量把值传递给形参，但是临时变量的创建也是通过拷贝构造函数进行的，这样就会陷入一个无穷递归错误，而传引用就不会创建临时变量了，直接规避了递归错误。所以拷贝构造函数的参数只能传引用。
对象以值传递的方式都会创建临时变量，从而调用拷贝构造函数。

???? 浅拷贝与深拷贝有什么区别？
浅拷贝就是复制原有对象的属性，但是如果是指针的类型，光复制指针是没用的，复制后两个指针指向同一片空间，这是不符合我们的需求的，我们需要重新开辟空间，这时候就只能通过深拷贝来完成了。深拷贝会创建一个一模一样的对象，新对象和旧对象不会共享内存，相互影响。

判断是否调用三种成员函数（构造、析构、拷贝构造）⬇️ ⬇️ ：

#include<iostream>
using std::endl;
using std::cin;
using std::cout;

class A
{
public:
	A(int x = 0)
	{
		_x = x;
		//判断构造函数是否调用
		cout << "A(int x = 0)" << endl;
	}

	~A()
	{
		//判断析构函数是否调用
		cout << "~A()" << endl;
	}

	A(const A& a)
	{
		_x = a._x;
		//判断拷贝构造函数是否调用
		cout << "A(const A& a)" << endl;
	}

	void Print()
	{
		cout << _x << endl;
	}

private:
	int _x;
};

int main()
{
	A a;
	A aa(a);
	a.Print();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

???? 4、赋值操作符重载

???? 为了增强代码的可读性，C++中可以对操作符实现重载，使操作符不仅仅可以对内置类型使用，同时也可以对自定义类型使用。

代码⬇️ ⬇️ ：

	//日期加减天数，返回日期
	Date& operator+=(int day);
	Date& operator-=(int day);
	Date operator-(int day);
	Date operator+(int day);
	//日期-日期，返回天数
	int operator-(const Date& d);

	//日期自增（自减），返回日期
	Date& operator++();
	Date operator++(int);
	Date& operator--();
	Date operator--(int);
	
	//运算符重载
	bool operator>(const Date& d);
	bool operator<(const Date& d);
	bool operator>=(const Date& d);
	bool operator<=(const Date& d);
	bool operator!=(const Date& d);
	bool operator==(const Date& d);

???? ???? 几点说明：
???? 操作符重载关键字为”operator“，函数名为operator加上操作符。
???? 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，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 、?: 、. 注意以上5个运算符不能重载。这个经常在笔试选择题中出现。

???? 5、取地址操作符重载

???? （不做详细介绍，作用不大）

作用：让别人取到指定的地址。⬇️ ⬇️

	Date* operator&()
	{
		return this;
	}

???? 6、const修饰的取地址操作符重载

???? （不做详细介绍，作用不大）⬇️ ⬇️

	const Date* operator&() const
	{
		return this;
	}

这里我们谈谈const。

const修饰成员函数

const修饰的类成员函数称为const成员函数。const成员函数中，实际上const修饰的是成员函数隐含的this指针，保证了在成员函数中对象的成员不被修改。(const 放在成员函数的后面表示修饰的是对象的this指针)

思考：
???? 1、const对象可以调用非const成员函数吗？
???? 2、非const对象可以调用const成员函数吗？
???? 3、const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗？
???? 4、非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗？

???? 1、const对象可以调用非const成员函数吗？ 不可以⬇️ ⬇️

#include<iostream>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::istream;
using std::ostream;

class Date
{
public:
	void Print()
	{
		cout << _year  << "   "
			 << _month << "   " 
			 << _day   << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main() {
	const Date d1;
	//编不过去
	d1.Print();
	return 0;
}

???? 2、非const对象可以调用const成员函数吗？ 可以⬇️ ⬇️

#include<iostream>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::istream;
using std::ostream;

class Date
{
public:
	void Print()const
	{
		cout << _year  << "   "
			 << _month << "   " 
			 << _day   << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main() {
	Date d1;
	//可以编过去
	d1.Print();
	return 0;
}

???? 3、const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗？ 不可以⬇️ ⬇️

#include<iostream>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::istream;
using std::ostream;

class Date
{
public:
	void Print()
	{
		cout << _year  << "   "
			 << _month << "   " 
			 << _day   << endl;
	}
	//编不过去
	void Test()const
	{
		Print();
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main() {
	return 0;
}

???? 4、非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗？ 可以⬇️ ⬇️

#include<iostream>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::istream;
using std::ostream;

class Date
{
public:
	void Print()const
	{
		cout << _year  << "   "
			 << _month << "   " 
			 << _day   << endl;
	}
	//可以编过去
	void Test()
	{
		Print();
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main() {
	return 0;
}

???? ???? 总结：（非）const成员函数调用其它的成员函数，其本质上还是关于this指针是否被const修饰。

如果小伙伴们觉得有所收获的话，不妨收藏一波，谢谢老铁们的支持！！在这里插入图片描述

最后

以上就是开心网络为你收集整理的C++入门超详解（3）一、思考题二、类的六个默认成员函数的全部内容，希望文章能够帮你解决C++入门超详解（3）一、思考题二、类的六个默认成员函数所遇到的程序开发问题。

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