1、拷贝构造函数
1.1、概念
在现实生活中，可能存在一个与你一样的自己，我们称其为双胞胎。
那在创建对象时，可否创建一个与已存在对象一某一样的新对象呢？
拷贝构造函数：只有单个形参，该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。
1.2、特征
拷贝构造函数也是特殊的成员函数，其特征如下：
1. 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。
2. 拷贝构造函数的参数只有一个且必须是类类型对象的引用，使用传值方式编译器直接报错，因为会引发无穷递归调用。
#include<iostream> using namespace std; class Date { public: Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; } // Date(const Date& d) // 正确写法 //C++规定自定义的类型传值调用时都会调用拷贝构造 Date(const Date d) // 错误写法：编译报错，会引发无穷递归 { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1; Date d2(d1); return 0; }
3. 若未显式定义，编译器会生成默认的拷贝构造函数。 默认的拷贝构造函数对象按内存存储按
字节序完成拷贝，这种拷贝叫做浅拷贝，或者值拷贝。
内置类型编译器默认生成的拷贝构造函数---浅拷贝
class Date { public: Date(int year,int month,int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1(2022, 2, 22); Date d2(d1); return 0; }
调试结果如下图：
通过调试可以知道，我们不手动写构造函数，编译器会自动生成默认构造函数。
自定义类型
#include<iostream> using namespace std; class Time { public: Time() { _hour = 1; _minute = 1; _second = 1; } Time(const Time& t) { _hour = t._hour; _minute = t._minute; _second = t._second; cout << "Time::Time(const Time&)" << endl; } private: int _hour; int _minute; int _second; }; class Date { private: // 基本类型(内置类型) int _year = 1970; int _month = 1; int _day = 1; // 自定义类型 Time _t; }; int main() { Date d1; // 用已经存在的d1拷贝构造d2，此处会调用Date类的拷贝构造函数 // 但Date类并没有显式定义拷贝构造函数，则编译器会给Date类生成一个默认的拷贝构造函数 Date d2(d1); return 0; }
注意：
在编译器生成的默认拷贝构造函数中，内置类型是按照字节方式直接拷贝的，而自定
义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的。
4. 编译器生成的默认拷贝构造函数已经可以完成字节序的值拷贝了，还需要自己显式实现吗？
当然像日期类这样的类是没必要的。那么下面的类呢？验证一下试试？
// 这里会发现下面的程序会崩溃掉？这里就需要我们以后讲的深拷贝去解决。 #include<iostream> using namespace std; typedef int DataType; class Stack { public: Stack(size_t capacity = 10) { _array = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType)); if (nullptr == _array) { perror("malloc申请空间失败"); return; } _size = 0; _capacity = capacity; } void Push(const DataType& data) { // CheckCapacity(); _array[_size] = data; _size++; } ~Stack() { if (_array) { free(_array); _array = nullptr; _capacity = 0; _size = 0; } } private: DataType* _array; size_t _size; size_t _capacity; }; int main() { Stack s1; s1.Push(1); s1.Push(2); s1.Push(3); s1.Push(4); Stack s2(s1); return 0; }
注意：类中如果没有涉及资源申请时，拷贝构造函数是否写都可以；一旦涉及到资源申请
时，则拷贝构造函数是一定要写的，否则就是浅拷贝。
5. 拷贝构造函数典型调用场景：
使用已存在对象创建新对象。
函数参数类型为类类型对象。
函数返回值类型为类类型对象。
#include<iostream> using namespace std; class Date { public: Date(int year, int minute, int day) { cout << "Date(int,int,int):" << this << endl; } Date(const Date& d) { cout << "Date(const Date& d):" << this << endl; } ~Date() { cout << "~Date():" << this << endl; } private: int _year; int _month; int _day; }; Date Test(Date d) { Date temp(d); return temp; } int main() { Date d1(2022, 1, 13); Test(d1); return 0; }
注意：此处因为编译器优化的原因只有一次构造函数，两次拷贝构造（传值调用的拷贝构造被优化了）。
为了提高程序效率，一般对象传参时，尽量使用引用类型，返回时根据实际场景，能用引用
尽量使用引用。
2、运算符重载
C++为了增强代码的可读性引入了运算符重载，运算符重载是具有特殊函数名的函数，也具有其
返回值类型，函数名字以及参数列表，其返回值类型与参数列表与普通的函数类似。
函数名字为：关键字operator后面接需要重载的运算符符号。
函数原型：返回值类型 operator操作符(参数列表)
注意：
1、不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@。
2、重载操作符必须有一个类类型参数
3、用于内置类型的运算符，其含义不能改变，例如：内置的整型+，不能改变其含义
作为类成员函数重载时，其形参看起来比操作数数目少1，因为成员函数的第一个参数为隐
藏的this
4、.* :: 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。
2.1、等号运算符重载
使用公有权限和友元实现全局等于运算符重载
//全局operator== class Date { public: Date(int year = 2022,int month = 2 ,int day = 22) { _year = year; _month = month; _day = day; } friend bool operator==(const Date& d1, const Date& d2); private: int _year; int _month; int _day; }; // 这里会发现运算符重载成全局的就需要成员变量是公有的，那么问题来了，封装性如何保证？ // 这里其实可以用我们后面学习的友元解决，或者干脆重载成成员函数。 // 方案1、使用public(公有)访问限定符 //bool operator==(const Date& d1, const Date& d2) //{ // return d1._year == d2._year // && d1._month == d2._month // && d1._day == d2._day; //} //方案2、使用友元，即在类中对函数进行声明，并在函数前面加friend关键字 bool operator==(const Date& d1, const Date& d2) { return d1._year == d2._year && d1._month == d2._month && d1._day == d2._day; } int main() { Date d1(2022, 1, 1); Date d2(2022, 1, 2); if (d1 == d2) { cout << "d1==d2" << endl; } else { cout << "d1!=d2" << endl; } return 0; }
使用类成员函数实现等于操作符重载
class Date { public: Date(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } // bool operator==(const Date* this, const Date& d2) // 这里需要注意的是，左操作数是this，指向调用函数的对象 // _year 是实质是this->_year bool operator==(const Date& d) { return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1(2022, 1, 1); Date d2(2022, 1, 2); if (d1 == d2) { cout << "d1==d2" << endl; } else { cout << "d1!=d2" << endl; } return 0; }
总结
本篇博客就结束啦，谢谢大家的观看，如果公主少年们有好的建议可以留言喔，谢谢大家啦！
