C++ Primer Plus 学习之 类和动态内存分配

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加油鸭

本章前面演示了一个stringbad类。

类成员为指针

  • 如果类成员为指针，则类对象中保存的仅仅是指针，指针指向的数据不保存在对象中，而是单独在堆内存中。对象仅仅保存了去哪里查找数据的信息。
  • 由于类成员为指针，所以需在构造函数中用new去开辟内存存放数据，对应的，在析构函数中则必须有delete来释放存放数据的内存。new对应delete，new[]对应delete[]。

特殊成员函数

C++自动提供如下成员函数，如果没有相应定义的话，则会提供默认：

  • 默认构造函数
  • 默认析构函数
  • 复制构造函数
  • 赋值运算符
  • 地址运算符(也就是this指针)
  • 移动构造函数(C11)
  • 移动赋值运算符(C11)

复制构造函数

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Stringbad A("abc");
Stringbad B(A);//调用了默认复制构造函数，生成B对象。
  • 上面两个都调用了复制构造函数，复制构造函数用于将一个对象复制到新创建的对象中。也就是说它用于初始化过程中，而不是常规赋值！而且每当程序生成对象副本时，都会调用复制构造函数。所以按值传递会慢，引用传递不会创建副本，会快。
  • 默认的复制构造函数只会逐个复制非静态成员的值(浅复制)。

浅复制

浅复制就是逐个复制非静态的值，那么当类成员有指正类型时，复制会带来什么问题？

当类成员有指正类型

默认构造函数(浅复制)

  • 默认构造函数(浅复制)，会让两个对象的指针成员指向了同一块数据，两个对象析构函数都会删除属于自己的指正成员，出现错误。
  • 解决办法
    重新定义一下复制构造函数，在函数中为B开辟新的内存，并把数据copy过去，这样AB的指针各有自己指向的数据。

赋值运算符(浅复制)
同理赋值运算符也是因为浅复制导致的问题，解决办法跟复制构造函数差不多，略有差别。

  • 由于赋值运算符操作的对象可能本身有数据(因为赋值运算并不限定只在初始化时使用)，所以第一步应先将之前指向的数据释放掉。
  • 应当避免赋值给自身，因为上一步释放，再copy数据的话，发现数据没了。
  • 返回一个指向对象的引用。这样就可以连=了。

静态类成员函数

在函数声明前加static关键字，将函数变为静态成员函数。如果声明和定义一起，没啥说的，加上static；如果声明和定义分开，只在声明处添加static，定义处不要加。
eg:

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//类声明中：
static int HowMany（）{return num_string;}//前面加static，只能使用静态成员。
//调用时：
int count = String::HowMany();//使用类名作用域解析符来调用，不能通过对象调用。

注意事项

  • 不能通过对象调用静态成员函数。
  • 静态成员函数不能使用this指针。
  • 静态成员函数只能使用静态数据成员。不与特定的对象关联。
  • 若声明为公有，可以使用类名解析符来调用它。

构造函数中使用 new 应该注意的事项

  • 构造函数中使用new初始化指针成员，则析构函数中应有对应的delete。
  • new对应delete、new[]对应delete[]。
  • 如果有多个构造函数，new的方式必须一样，要么都为new要么都为new[]，因为析构函数只有一个，要对应起来。
  • 应定义复制构造函数。
  • 应定义赋值构造函数。

有关返回对象的说明

返回对象一般有四种方式

返回指向const对象的引用
如果函数返回传递给它的对象，通过返回引用来提高效率！注意一点就是不要返回函数局部变量的引用，因为函数结束后会被释放。传入对象和返回对象都为const，要对应好。

返回指向非const对象的引用
此种情况有两个典型的用法就是重载赋值运算符(=)和重载有cout一起使用的<< 运算符。=可以提高效率，而<<是因为必须要这样做。说一下为什么<<必须这样做，因为如果返回ostream对象的话，会要求调用ostream类的复制构造函数，但是ostream类中并没有公有的复制构造函数。

返回对象
如果返回函数中的局部变量，则不能返回引用，只能返回对象。被重载的算数运算符基本属于这一类(很明显A+B的结果既不是A也不是B，也不想更改A或者B，没办法，只能再创建一个实体对象，然后返回这个对象了)。

返回const对象
这种仅仅是为了防止第三种返回对象情况的误操作。比如,带三种情况返回对象的情况下，不能限制如下语句：A+B=C因为A+B是一个对象，可以被赋值为C。但是这种语句基本毫无意义，为了防止误写，所以在返回对象时，如果不对其更改的话最好加上const限制。

总结
返回局部对象不要用引用。返回没有复制构造函数的对象必须用引用。两者皆可的首选引用，效率更高。

使用指向对象的指针

主要就是new

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String* favorite1 = new String；//调用默认构造函数创建对象，此对象无名，只用指针定位和调用。
String* favorite2 = new String("robin");//同理，调用自定义构造函数。
*favorite1; //解引用获取对象本身跟基本类型无区别。
favorite1->...; //->运算符调用对象成员和方法。

头文件

双引号和尖括号

如果文件名包含在尖括号中，则C++编译器将在存储标准头文件的主机系统的文件系统的中查找。如果文件名包含在双引号中，则编译器将在当前目录下查找。

条件编译

ifndef使用条件编译防止多次包含头文件。
注意还有ifdef。

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#ifndef XXX_H_
#define XXX_H_
...
#endif