黑马程序员 C++教程从0到1入门编程笔记4C++核心编程（类和对象——封装权限对象的初始化和清理构造函数析构函数深拷贝浅拷贝初始化列表友元friend运算符重载）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了黑马程序员 C++教程从0到1入门编程笔记4C++核心编程（类和对象——封装权限对象的初始化和清理构造函数析构函数深拷贝浅拷贝初始化列表友元friend运算符重载）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
文章目录
- 4 类和对象（类属性【成员属性】，类函数【成员函数】）
- 4.1 封装
- 4.2 对象的初始化和清理
- 4.2.1 构造函数（constructor `类名(){}`）和析构函数（destructor `~类名(){}`）（写在类里面）（如果对象不是用new方法创建的，则函数块结束后系统会自动调用（自己写的或系统生成的）析构函数释放内存；如果用new方法创建，则调用delete方法时会调用析构函数）（如果不写析构函数，貌似也没事，系统会自动生成构造函数和析构函数。。。这块内存也不会被一直霸占着。。而且如果不写析构函数，delete方法也能释放用new方法创建的对象。。。总而言之，就是如果你不写，系统会自动帮你写）
- 4.2.2 构造函数的分类及调用（有参构造和无参构造）（普通构造和拷贝构造）（三种调用方式：括号法、显示法、隐式转换法【不知道多参的情况怎么隐式转换？？】）
- 4.2.3 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）
- 4.2.4 构造函数调用规则（如果用户定义有参构造函数，c++不再提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造；如果用户定义拷贝构造函数，c++不会再提供其他构造函数）
- 4.2.5 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）（delete()只能删除在堆区开辟空间的指针）
- 4.2.6 初始化列表（写在构造函数的参数和大括号之间，用冒号：开始，格式为类型(初始化参数)，不同项之间用逗号,隔开）（`构造函数()：属性1(值1),属性2（值2）... {}`）
- 4.2.7 类对象作为类成员（初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数）
- 4.2.8 静态成员 static（包括静态变量和静态函数）（类内声明，类外初始化）（静态成员变量：所有对象共享同一份数据，在编译阶段分配内存，类内声明，类外初始化）（ 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）
- 4.3 C++对象模型和this指针
- 4.4 友元 friend（让一个函数或者类 访问另一个类中私有成员）
- 4.5 运算符重载（对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型）
4 类和对象（类属性【成员属性】，类函数【成员函数】）
C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态
C++认为万事万物都皆为对象，对象上有其属性和行为
例如：
人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重…，行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌…
车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯…,行为有载人、放音乐、放空调…
具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类，车属于车类
4.1 封装
4.1.1 封装的意义（三种权限：public公共、protected保护、private私有）（将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物；将属性和行为加以权限控制）（class 类名{ 访问权限： 属性 / 行为 };）
封装是C++面向对象三大特性之一
封装的意义：
- 将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物
- 将属性和行为加以权限控制
封装意义一：
在设计类的时候，属性和行为写在一起，表现事物
语法： class 类名{ 访问权限： 属性 / 行为 };
（如果权限相同，属性和行为能写在一起，也能分开写）
示例1：设计一个圆类，求圆的周长
示例代码：
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//圆周率
const double PI = 3.14;
//1、封装的意义
//将属性和行为作为一个整体，用来表现生活中的事物
//封装一个圆类，求圆的周长
//class代表设计一个类，后面跟着的是类名
class Circle
{
public: //访问权限 公共的权限
//属性
int m_r;//半径
//行为
//获取到圆的周长
double calculateZC()
{
//2 * pi * r
//获取圆的周长
return 2 * PI * m_r;
}
};
int main() {
//通过圆类，创建圆的对象
// c1就是一个具体的圆
Circle c1;
c1.m_r = 10; //给圆对象的半径 进行赋值操作
//2 * pi * 10 = = 62.8
cout << "圆的周长为： " << c1.calculateZC() << endl; //62.8
system("pause");
return 0;
}
示例2：设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号
示例2代码：
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//学生类
class Student {
public:
void setName(string name) {
m_name = name;
}
void setID(int id) {
m_id = id;
}
void showStudent() {
cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl;
}
public:
string m_name;
int m_id;
};
int main() {
Student stu;
stu.setName("德玛西亚");
stu.setID(250);
stu.showStudent(); //name:德玛西亚 ID:250
system("pause");
return 0;
}
习惯上写两个public，一个写属性，一个写方法
封装意义二：
类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制
访问权限有三种：
- public 公共权限
- protected 保护权限
- private 私有权限
三种权限示例（虽然类外不可访问类内的保护权限和私有权限元素，但是可以通过类内提供的公共方法进行设置【初始化】）（私有权限不能在子类中访问，保护权限可以在子类中访问）
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//三种权限
//公共权限 public 类内可以访问 类外可以访问
//保护权限 protected 类内可以访问 类外不可以访问
//私有权限 private 类内可以访问 类外不可以访问
class Person
{
//姓名 公共权限
public:
string m_Name;
//汽车 保护权限
protected:
string m_Car;
//银行卡密码 私有权限
private:
int m_Password;
//相当于初始化
public:
void func()
{
m_Name = "张三";
m_Car = "拖拉机";
m_Password = 123456;
}
};
int main() {
Person p;
p.m_Name = "李四";
//p.m_Car = "奔驰"; //保护权限类外访问不到
//p.m_Password = 123; //私有权限类外访问不到
system("pause");
return 0;
}
4.1.2 struct和class区别（struct 默认权限为公共，class 默认权限为私有【class不指定访问权限时】）
在C++中 struct和class唯一的区别就在于 默认的访问权限不同
区别：
- struct 默认权限为公共
- class 默认权限为私有
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class C1
{
int m_A; //默认是私有权限
};
struct C2
{
int m_A; //默认是公共权限
};
int main() {
C1 c1;
//c1.m_A = 10; //错误，访问权限是私有
C2 c2;
c2.m_A = 10; //正确，访问权限是公共
system("pause");
return 0;
}
4.1.3 成员属性设置为私有（成员私有属性只有它自己的方法能修改和读取）（然后在类内用方法实现对属性的——读、写等功能）
**优点1：**将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
**优点2：**对于写权限，我们可以检测数据的有效性（通过类内方法实现）
示例：
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person {
public:
//姓名设置可读可写
void setName(string name) {
m_Name = name;
}
string getName()
{
return m_Name;
}
//设置年龄
void setAge(int age) {
if (age < 0 || age > 150) {
cout << "你个老妖精!" << endl;
return;
}
m_Age = age;
}
//获取年龄
int getAge() {
return m_Age;
}
//情人设置为只写
void setLover(string lover) {
m_Lover = lover;
}
private:
string m_Name; //可读可写 姓名
int m_Age; //可读可写 年龄
string m_Lover; //只写 情人
};
int main() {
Person p;
//姓名设置
p.setName("张三");
cout << "姓名： " << p.getName() << endl;
//年龄设置
p.setAge(50);
cout << "年龄： " << p.getAge() << endl;
//情人设置
p.setLover("苍井");
//cout << "情人： " << p.m_Lover << endl; //只写属性，不可以读取
system("pause");
return 0;
}
4.2 对象的初始化和清理
- 生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全
- C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及 对象销毁前的清理数据的设置。
4.2.1 构造函数（constructor 类名(){}）和析构函数（destructor ~类名(){}）（写在类里面）（如果对象不是用new方法创建的，则函数块结束后系统会自动调用（自己写的或系统生成的）析构函数释放内存；如果用new方法创建，则调用delete方法时会调用析构函数）（如果不写析构函数，貌似也没事，系统会自动生成构造函数和析构函数。。。这块内存也不会被一直霸占着。。而且如果不写析构函数，delete方法也能释放用new方法创建的对象。。。总而言之，就是如果你不写，系统会自动帮你写）
析构函数(destructor)
与构造函数相反，当对象结束其生命周期，如对象所在的函数已调用完毕时，系统自动执行析构函数。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）。
对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题
一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知的
同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题
c++利用了构造函数和析构函数解决上述问题，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。
对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情，因此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：主要作用在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，无须手动调用。
- 析构函数：主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些
清理工作（清理啥？。。。以后你会知道的）。
构造函数语法：类名(){}
- 构造函数，没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同
- 构造函数可以有参数，因此可以发生重载
- 程序在调用对象时候会自动调用构造，无须手动调用,而且只会调用一次
析构函数语法： ~类名(){}
- 析构函数，没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
- 析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
- 程序在对象销毁前会自动调用析构，无须手动调用,而且只会调用一次
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person
{
public:
//构造函数
Person()
{
cout << "Person的构造函数调用" << endl;
}
//析构函数
~Person()
{
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}
};
void test01()
{
Person p;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
运行结果：
Person的构造函数调用
Person的析构函数调用
4.2.2 构造函数的分类及调用（有参构造和无参构造）（普通构造和拷贝构造）（三种调用方式：括号法、显示法、隐式转换法【不知道多参的情况怎么隐式转换？？】）
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
隐式转换法
示例：
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//1、构造函数分类
// 按照参数分类分为 有参和无参构造 无参又称为默认构造函数
// 按照类型分类分为 普通构造和拷贝构造
class Person {
public:
//无参（默认）构造函数
Person() {
cout << "无参构造函数!" << endl;
}
//有参构造函数1
Person(int a) {
age = a;
cout << "有参构造函数1!" << endl;
}
//有参构造函数2
Person(int a, int b) {
age = a + b;
cout << "有参构造函数2！" << endl;
}
//拷贝构造函数（不加const还不行！）
//（当然你也可以通过传入Person*的方式，这里只是传入引用防止对被引用Person对象更改）
Person(const Person& p) {
age = p.age;
cout << "拷贝构造函数!" << endl;
}
//析构函数
~Person() {
cout << this << endl;
cout << "析构函数!" << endl;
}
public:
int age;
};
//2、构造函数的调用
//调用无参构造函数
void test01() {
Person p; //调用无参构造函数
}
//调用有参的构造函数
void test02() {
//2.1 括号法，常用
Person p1(10);
Person p1_(10, 20);
//注意1：调用无参构造函数不能加括号，如果加了编译器认为这是一个函数声明
//Person p2();
//2.2 显式法
Person p2 = Person(10);
Person p3 = Person(p2);
//Person(10)单独写就是匿名对象 当前行结束之后，马上析构
//2.3 隐式转换法
Person p4 = 10; // Person p4 = Person(10);
//不能用这种方法进行多参数隐式转换啊？！
//Person p4_ = (10, 20);
Person p5 = p4; // Person p5 = Person(p4);
//注意2：不能利用 拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器认为是对象声明
//Person p5(p4);
}//函数块结束时会调用析构函数，析构顺序是创建顺序的逆序
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
调试发现，每个类对象销毁时都会调用一次析构函数
运行结果：
有参构造函数1!
有参构造函数2！
有参构造函数1!
拷贝构造函数!
有参构造函数1!
拷贝构造函数!
0099F9AC
析构函数!
0099F9B8
析构函数!
0099F9C4
析构函数!
0099F9D0
析构函数!
0099F9DC
析构函数!
0099F9E8
析构函数!
请按任意键继续. . .
4.2.3 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）
C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况
- 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
示例：
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person {
public:
Person() {
cout << "无参构造函数!" << endl;
mAge = 0;
}
Person(int age) {
cout << "有参构造函数!" << endl;
mAge = age;
}
Person(const Person& p) {
cout << "拷贝构造函数!" << endl;
mAge = p.mAge;
}
//析构函数在释放内存之前调用
~Person() {
cout << "析构函数!" << endl;
}
public:
int mAge;
};
//1. 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 man(100); //p对象已经创建完毕
Person newman(man); //调用拷贝构造函数
Person newman2 = man; //拷贝构造
Person newman3;
newman3 = man; //不是调用拷贝构造函数，赋值操作（Ar：一模一样复制过去）
}
//2. 值传递的方式给函数参数传值
//相当于Person p1 = p;（Ar：实参复制到形参？？）
void doWork(Person p1) {}
void test02() {
Person p; //无参构造函数
doWork(p);
}
//3. 以值方式返回局部对象
Person doWork2()
{
Person p1;
cout << (int*)&p1 << endl;
//cout << &p1 << endl; //跟上面一样的
return p1;
}
void test03()
{
Person p = doWork2();
cout << (int*)&p << endl;
//cout << &p << endl; //跟上面一样的
}
int main() {
test01();
test02();
test03();
system("pause");
return 0;
}
运行结果：
有参构造函数!
拷贝构造函数!
拷贝构造函数!
无参构造函数!
析构函数!
析构函数!
析构函数!
析构函数!
无参构造函数!
拷贝构造函数!
析构函数!
析构函数!
无参构造函数!
00AFF6FC
拷贝构造函数!
析构函数!
00AFF7F4
析构函数!
4.2.4 构造函数调用规则（如果用户定义有参构造函数，c++不再提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造；如果用户定义拷贝构造函数，c++不会再提供其他构造函数）
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++不再提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造
-
如果用户定义拷贝构造函数，c++不会再提供其他构造函数
示例：
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person {
public:
//无参（默认）构造函数
Person() {
cout << "无参构造函数!" << endl;
}
//有参构造函数
Person(int a) {
age = a;
cout << "有参构造函数!" << endl;
}
//拷贝构造函数
Person(const Person& p) {
age = p.age;
cout << "拷贝构造函数!" << endl;
}
//析构函数
~Person() {
cout << "析构函数!" << endl;
}
public:
int age;
};
void test01()
{
Person p1(18);
//如果不写拷贝构造，编译器会自动添加拷贝构造，并且做浅拷贝操作（Ar:我调试也没发现是浅拷贝呀？？【引用】。。。是浅拷贝）
Person p2(p1);
//p1.age = 19;
//p2.age = 21;
cout << "p2的年龄为： " << p2.age << endl; //18
}
void test02()
{
//如果用户提供有参构造，编译器不会提供默认构造，会提供拷贝构造
Person p1; //此时如果用户自己没有提供默认以上是关于黑马程序员 C++教程从0到1入门编程笔记4C++核心编程（类和对象——封装权限对象的初始化和清理构造函数析构函数深拷贝浅拷贝初始化列表友元friend运算符重载）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
黑马程序员 C++教程从0到1入门编程笔记3C++核心编程（内存分区模型引用函数提高）
黑马程序员 C++教程从0到1入门编程笔记5C++核心编程（类和对象——继承多态）
黑马程序员 C++教程从0到1入门编程笔记5C++核心编程（类和对象——继承多态）