日志19
类的特殊函数的知识点
1.构造函数与析构函数
- 构造函数定义:构造函数是一种特殊的成员函数,用于初始化对象的数据成员。它的名称与类名相同,没有返回值类型,可以有参数,也可以没有参数。作用:初始化对象的数据成员,确保对象在创建时处于一个正确的状态。它可以设置默认值、接受外部传入的参数、分配动态内存等。使用方法:构造函数可以有不同的参数形式,包括默认参数、引用参数、指针参数等。注意事项:如果一个类没有定义构造函数,编译器将自动生成一个默认的构造函数。构造函数不能被显式调用,它在对象创建时自动被调用。
- 析构函数定义:析构函数是一种特殊的成员函数,用于销毁对象并释放它所占用的资源。它的名称与类名相同,前面加上一个波浪号(~),没有返回值类型,也不接受任何参数。作用:清理对象所占用的资源,包括动态分配的内存、打开的文件、建立的连接等。析构函数还可以在对象被销毁之前执行一些操作,如保存数据、输出日志等。使用方法:析构函数没有参数,也不需要显式地调用。当对象被销毁时,析构函数将自动被调用。注意事项:每个类只能有一个析构函数,且不能被重载。如果一个类有动态分配的资源,必须在析构函数中释放这些资源,否则会导致内存泄漏。
2.特殊构造函数
- 复制构造函数:使用一个已存在的对象来初始化一个新的同类对象。如果未定义,系统将会自动生成;但是,如果申请动态空间(堆空间),则必须定义。
3.对象数组与指针
- 对象数组定义:将具有相同类类型的对象有序地集合在一起便构成了对象数组。使用方法:在建立对象数组时,需要调用构造函数。如果对象数组有n个元素,就需要调用n次构造函数。如果对象数组所属类有带参数的构造函数时,可用初始化列表按顺序调用构造函数,使用复制初始化来初始化每个数组元素。注意事项:如果对象数组所属类含有析构函数,那么每当建立对象数组时,按每个元素的排列顺序调用构造函数;每当撤销数组时,按相反的顺序调用析构函数。
- 对象指针定义:可以定义一个指针变量,用来存放对象的指针。指向类对象的指针变量的定义形式为“类名*对象指针变量名=初值;”。使用方法:可以通过对象指针访问对象和对象的成员。
4.共用数据的保护
- 定义:共用数据是指在程序的整个执行期间都存在的数据,它可以被程序中的任何函数或线程访问。
- 保护策略:最小化共用数据的使用:将数据封装在类中,并通过类的实例来管理数据,可以降低数据共享的风险。使用互斥锁(Mutexes):在多线程环境中,互斥锁是保护共用数据的关键。通过锁定和解锁互斥锁,可以确保在同一时间内只有一个线程能够访问和修改共用数据。使用条件变量(Condition Variables):条件变量可以用于线程间的同步,当共用数据的状态满足某个条件时,线程可以被唤醒进行相应的操作。使用原子操作(Atomic Operations):原子操作是不可中断的操作,它们可以确保对共用数据的修改在并发环境中的原子性。
5.对象的赋值与复制
- 在C++中,对象的赋值和复制是通过赋值运算符(=)和复制构造函数来实现的。
- 当使用赋值运算符将一个对象赋值给另一个同类型的对象时,会调用赋值运算符重载函数(如果定义了的话)。
- 复制构造函数则是在使用一个已存在的对象来初始化一个新的同类对象时被调用的。
6.静态成员
- 定义:静态成员是指在类定义中声明的,但在类的任何对象之外存储的成员。
- 特点:静态成员变量只存储一份拷贝,无论创建了多少个类的对象,静态成员变量都只有一份拷贝被该类的所有对象共享。静态成员函数只能访问静态成员变量和其他静态成员函数,不能访问非静态成员变量和非静态成员函数。静态成员函数没有this指针,因为它们不依赖于任何特定的对象实例。
7.友元
- 定义:友元是一种允许其他类或函数访问类的私有成员和保护成员的机制。
- 使用:通过将类或函数声明为另一个类的友元,可以授予其访问该类的私有成员和保护成员的权限。
8.类模板
- 定义:类模板是一种泛型编程工具,它允许程序员编写与类型无关的代码。
- 使用:通过定义类模板,可以为不同类型的对象提供相同的接口,而无需为每种类型编写单独的代码。
- 优点:提高了代码的重用性和灵活性,使得程序员可以编写更加通用和高效的代码。
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