C++ 面向对象（二）

五、拷贝构造函数

1、默认拷贝构造函数

    拷贝构造函数是一种特殊的构造函数，这个构造函数有一个参数，该参数类型是本类型的一个引用。

    一般而言，我们不需要显示的提供拷贝构造函数，编译器会自动替我们合成一个默认的拷贝构造函数。默认的拷贝构造函数只进行浅拷贝，也就是说只是简单的把成员变量的值进行copy。

    以下两种情况，如果使用默认的拷贝构造函数就会出问题。

    （1）类成员变量，涉及到动态内存分配的问题。

class Point2D{public:Point2D(){_x = new int;_y = new int;}private:int *_x;int *_y;};int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){Point2D pa;Point2D pb = pa;return 0;}

    pb对象和pb对象中的_x指向同一片内存，_y也指向同一片内存，任意一个对象改变其成员变量的值都会影响到另一个对象。更严重的是，当一个对象将其delete _x, _y后，另外一个对象中的_x, _y变成了野指针。

    （2）构造函数中需要做一些特殊任务。 

class Point2D{public:Point2D(){_x = new int;_y = new int;count ++;}private:int *_x;int *_y;static int count;};int Point2D::count = 0;int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){Point2D pa;Point2D pb = pa;return 0;}

    pb = pa后，count的值仍然为1，并没有将计数器自增。

2、自定义拷贝构造函数

     如果默认的拷贝构造函数不能正常工作，那我们就需要主动提供拷贝构造函数，避免编译器替我们添加默认拷贝构造函数。

3、禁止默认拷贝构造函数

     如果要禁止拷贝构造，有两种方法。

    （1）必须显示的声明拷贝构造函数，且不对这个声明进行定义，以避免编译器为我们合成默认的拷贝构造函数。另外，还需要将拷贝构造函数声明为private。如果该类的成员函数或其friend函数调用拷贝构造函数或赋值操作符函数，会出现链接报错。

    （2）让该类继承自UnCopyable

class UnCopyable{public:    UnCopyable();    ~UnCopyable();private:    UnCopyable(const UnCopyable&);    UnCopyable& operator=(const UnCopyable&);};

 六、拷贝赋值操作符

   类似于拷贝构造函数。

   拷贝赋值操作符是用一个对象去覆盖另一个已经存在对象的值。而拷贝构造函数是用一个对象去初始化另一个不存在的对象。

七、类型转换

（1）隐式转换

    隐式转换，不需要任何操作符，直接转换，前提是这两种类型必须是兼容类型，不然会编译报错；    

         int iTemp = 100;short sTemp = 1;iTemp = sTemp;

（2）显式转换

    C++是强类型语言，很多时候都必须要进行显式转换；类型转换过程中，如果存在数据的丢失，就很有可能导致程序的奔溃，所以要谨慎对待。

    C++提供了四个标准转换运算符：dynamic_cast, reinterpret_cast, static_cast, const_cast。

static_cast< type-id > ( expression )
适用场景：
a）用于相关类型之间的转换，包括子类到父类的转换，父类到子类的转换；子类指针转换成父类指针是安全的；但父类指针转换成子类指针是不安全的。(父类和子类之间的动态类型转换建议用dynamic_cast)。
b） 枚举类型与整数类型之间的转换；浮点类型与指数类型之间的转换。
c）把空指针转换成目标类型的空指针。
d）把任何类型的表达式转换成void类型。
注意：
a）static_cast没有在运行时进行类型安全检查，因此，使用前，需要我们确保这种转换是安全的。相比dynamic_cast， static_cast没有类型安全检查的开销。
b） static_cast不能去掉类型的const、volitale属性(用const_cast)。

dynamic_cast<type-id>(expression)
    该运算符把expression转换成type-id类型的对象。Type-id必须是类的指针、类的引用或者void*；dynamic_cast运算符可以在执行期决定真正的类型。如果downcast是安全的（也就说，如果基类指针或者引用确实指向一个派生类对象）这个运算符会传回适当转型过的指针。如果downcast不安全，这个运算符会传回空指针（也就是说，基类指针或者引用没有指向一个派生类对象）。

适用场景：
   a） dynamic_cast主要用于类层次间的上行转换和下行转换，类层次间进行上行转换时，dynamic_cast和static_cast的效果是一样的, 在进行下行转换时，dynamic_cast具有类型检查的功能，比static_cast更安全。
   b） 类之间的交叉转换，结果为NULL。

reinterpret_cast<type-id> (expression)
适用场景：
    a）转换的类型必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。
    b）在比特位级别上进行转换。它可以把一个指针转换成一个整数，也可以把一个整数转换成一个指针（先把一个指针转换成一个整数，在把该整数转换成原类型的指针，还可以得到原先的指针值）。但不能将非32bit的实例转成指针。
    c）最普通的用途就是在函数指针类型之间进行转换。
    d）很难保证移植性。

const_cast<type_id> (expression)

    修改类型的const或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外， type_id和expression的类型是一样的。
适用场景：
    a）常量指针被转化成非常量的指针，并且仍然指向原来的对象；

   b）常量引用被转换成非常量的引用，并且仍然指向原来的对象。

class Point2D{public:Point2D(){printf("constructor\n");}~Point2D(){printf("destructor\n");}public:int _x;int _y;};int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){    const Point2D const_point2d;volatile Point2D volatile_point2d;Point2D *p2d = const_cast<Point2D *> (&const_point2d);p2d->_x = 1;   // OKp2d = &const_point2d;//error C2440: '=' : cannot convert from 'const Point2D *__w64 ' to 'Point2D *'p2d->_x = 2;const Point2D *cp2d = const_cast<Point2D *> (&volatile_point2d);cp2d->_x = 1;   // error C2166: l-value specifies const object}

 

八、static数据成员/成员函数

（1）static成员函数

    static成员函数类似于普通的函数，只是这个函数需要通过class来访问，并且受public,private等的访问限制。与普通的类成员函数不同的是，static成员函数不能访问成员变量，因为没有this指针。

（2）static成员变量

    static成员变量也受public, private等的访问限制，属于全局静态数据，注意：请不要在.h文件中，对其定义，如果头文件被包含多次，则会造成重定义。

九、const成员方法

    表示不能改变成员变量的值，不管是直接的还是间接的。

十、纯虚函数和抽象类

    如果一个函数被声明为纯虚函数，也就意味着它的实现需要子类去实现，父类不会实现此函数。含有纯虚函数的类叫做抽象类，抽象类不能实例化。