class Date
{
public:
	void Init(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void Print()
	{
		std::cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << std::endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1;
	d1.Init(2022, 7, 5);
	d1.Print();
	Date d2;
	d2.Init(2022, 7, 6);
	d2.Print();
	return 0;
}

对于Date类，可以通过 Init 公有方法给对象设置日期，但如果每次创建对象时都调用该方法设置信息，未免有点麻烦，那能否在对象创建时，就将信息设置进去呢？

构造函数是一个特殊的成员函数，名字与类名相同,创建类类型对象时由编译器自动调用，以保证每个数据成员都有一个合适的初始值，并且在对象整个生命周期内只调用一次。

构造函数，之所以叫构造，那是因为要对对象里面的每个数据成员进行初始化，进行构造。它的目的，就是初始化！

4.2 特性

构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数虽然名称叫构造，但是构造函数的主要任务并不是开空间创建对象，而是初始化对象！

其特征如下： 1. 函数名与类名相同。 2. 无返回值。 3. 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数。 4. 构造函数可以重载。

class Date
{
public:
	//初始化
	//1.无参构造函数
	Date()
	{
		_year = 1;
		_month = 1;
		_day = 1;

	}
	//带参构造函数
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

void TestDate()
{
	Date d1;//调用无参构造函数
	Date d2(2022, 2, 2);//调用带参构造函数
}

看调试，在创建对象的同时，对象的初始化也完成了。

看特性的第四点，可以构成重载函数，同时使用缺省参数。

class Date
{
public:
	//初始化
	//1.无参构造函数
	Date()
	{
		_year = 1;
		_month = 1;
		_day = 1;

	}
	//带参构造函数
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

可以知道，确实是重载函数，但是，却不能使用，因为有二义性。

另外需要注意的是，在无参的构造函数中，函数调用不能带()，否则就成了函数声明。

// 无参的不要像下面这样写
Date d4();
Date func();

重点：

5.如果类中没有显式定义构造函数，则C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数，一旦用户显式定义编译器将不再生成。 注意这里的结果是：随机值！

class Date
{
public:
	/*
	// 如果用户显式定义了构造函数，编译器将不再生成
	Date(int year, int month, int day)
	{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
	}
	*/
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	// 将Date类中构造函数屏蔽后，代码可以通过编译，因为编译器生成了一个无参的默认构造函
	数
		// 将Date类中构造函数放开，代码编译失败，因为一旦显式定义任何构造函数，编译器将不再
		生成
		// 无参构造函数，放开后报错：error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可用
		Date d1;
	return 0;
}

看到这里，一定会疑问，虽然编译器会自己生成一个构造函数，但是生成的是一个随机值，这有什么用？意思是，编译器生成的默认构造函数是没有任何用处的吗？

其实啊，C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语言提供的数据类型，如：int/char...，自定义类型就是我们使用class/struct/union等自己定义的类型。

※内置类型，编译器不做处理！也就是为什么会生成随机值的原因！

※：自定义类型，会调用自定义类里面的构造函数，也就是自己的默认构造函数！做处理！

看下面代码：

class Stack
{
public:
	Stack(int capacity = 4)
	{
		std::cout << "Stack(int capacity = 4)" << std::endl;

		_a = (int*)malloc(sizeof(int) * capacity);
		if (_a == NULL)
		{
			perror("malloc fail");
			exit(-1);
		}
		_top = 0;
		_capacity = capacity;
	}
	~Stack()
	{
		std::cout << "~Stack()"<<std::endl;
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_top = _capacity = 0;
	}
private:
	int* _a;
	int _top;
	int _capacity;
};

class MyQueue
{
public:
	void push(int x)
	{
		//;
	}
private:
	Stack _pushST;
	Stack _popST;
	int a;
};

这里面，是用栈模拟队列的类（简化版）。其中：在初始化对象的时候，由于MyQueue里面没有写构造函数，那么，MyQueue会调用默认构造函数。

而MyQueue里面有两种类型：自定义的Stack _pushST、Stack _popST 和内置类型int a。所有，在调用默认构造函数的时候。会调用自定义类型里面的构造函数，也就是MyQueue的默认构造函数，将_pushST和_popST 初始化。而对于a不做处理，直接为随机值！

所以，我们可以：

面向需求：编译器默认生成就可以满足，就不用自己写，不满足就需要自己写

Date Stack的构造函数需要自己写

MyQueue构造函数就不需要自己写，默认生成就可以用。

注意：C++11 中针对内置类型成员不初始化的缺陷，又打了补丁，即：内置类型成员变量在 类中声明时可以给默认值。

class MyQueue
{
public:
	void push(int x)
	{
		//;
	}
private:
	Stack _pushST;
	Stack _popST;
	int a = 10;;
};

也要注意的是：

如果同时给了构造函数和默认值，会优先使用构造函数给的值。

class Date
{
public:
	Date(int year = 10, int month = 8, int day = 6)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}


private:
	int _year = 10;
	int _month = 20;
	int _day = 30;

};

int main()
{
	Date d1;



	return 0;
}

上面，一直在说着说着默认构造函数，那么默认构造函数，就一定只是指编译器默认生成的才算是默认构造函数吗？

其实不是！

无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数，并且默认构造函数只能有一个。注意：无参构造函数、全缺省构造函数、我们没写编译器默认生成的构造函数，都可以认为是默认构造函数

为什么只能有一个？因为二义性！无参或缺省，如果在定义对象的时候，要初始化，那么要调用哪个好？

这里有个小细节：如果我们写的构造函数，不成为默认构造函数，那么如果我们在定义对象，没有去调用我们非构造函数的时候，就会出现编译器报出这样的错误：不存在默认构造函数。

为什么？那是因为，这个构造函数，既不是无参，也不是缺省，编译器也无法去生成默认的构造函数，因为已经写了一个构造函数出来了，只要有构造函数，编译器就不会去生成默认构造函数，因此，像下面的这种情况，就会报错！

3. 析构函数

3.1 概念

析构函数：与构造函数功能相反，析构函数不是完成对对象本身的销毁，局部对象销毁工作是由编译器完成的。而对象在销毁时会自动调用析构函数，完成对象中资源的清理工作。

它的功能就类似Destory......

3.2 特性

析构函数是特殊的成员函数，其特征如下： 1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。 2. 无参数无返回值类型。 3. 一个类只能有一个析构函数。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。注意：析构函数不能重载 4. 对象生命周期结束时，C++编译系统系统自动调用析构函数

下面代码：没有初始化，也没有销毁的函数，但是有构造函数和析构函数，在对象创建的时候，已经初始化，在函数销毁的时候，已经销毁了数据结构栈的空间。

class Stack
{
public:
	Stack(int capacity = 4)
	{
		_a = (int*)malloc(sizeof(int) * capacity);
		if (_a == nullptr)
		{
			perror("malloc fail");
			exit(-1);
		}
		_top = 0;
		_capacity = capacity;
	}

	~Stack()
	{
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_top = _capacity = 0;
	}

	void Push(int x)
	{
		//...
		_a[_top++] = x;
	}

private:
	int* _a;
	int _top;
	int _capacity;
};

int main()
{
	Stack st;
	st.Push(1);
	st.Push(3);
	st.Push(2);

	return 0;
}

5.关于编译器自动生成的析构函数，是否会完成一些事情呢？下面的程序我们会看到，编译器生成的默认析构函数，对自定类型成员调用它的析构函数

class Time
{
public:
	~Time()
	{
		std::cout << "~Time()" << std::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 d;
	return 0;
}

如果类中没有申请资源时，析构函数可以不写，直接使用编译器生成的默认析构函数，比如Date类；有资源申请时，一定要写，否则会造成资源泄漏，比如Stack类

4. 拷贝构造函数

4.1 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。

4.2 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

正确的用法：

class Date
{
public:
	Date(int year = 10, int month = 8, int day = 6)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	Date(Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;

};

int main()
{
	Date d1(2022, 9, 24);
	Date d2(d1);
	return 0;
}

错误的用法：因为在传值传参的时候，需要对实参进行拷贝成形参，在拷贝的时候，调用拷贝构造函数，再次传参传值，需要拷贝......又要拷贝......

	Date(Date d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}

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。

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。

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;
}

从调试来看，会进入Time的类中，调用Time的拷贝构造函数：

有个要补充的点，就是形参最好加上const！

class Date
{
public:
	Date(int year, int month = 8, int day = 6)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

	//Date(Date& d)

	//形参加const，防止写反了或者被修改了。！！！！
	Date(const Date& d)
	{
		cout << "Date 拷贝构造" << endl;

		_year = d._day;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}

private:
	int _year = 10;
	int _month = 20;
	int _day = 30;

};

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。

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;
}

代码运行后，打开调试，后面会发现，报错！为什么报错？是因为在调用析构函数的时候报错了！

为什么？

所以：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。因此，对于涉及到资源申请的，我们需要深拷贝，下面稍微提及：

	Stack(const Stack& st)//拷贝构造
	{
		cout << "Stack(const Stack& st)" << endl;
		_a = (int*)malloc(sizeof(int) * st._capacity);
		if (_a == nullptr)
		{
			perror("malloc fail");
			exit(-1);
		}
		memcpy(_a, st._a, sizeof(int) * st._top);
		_top = st._top;
		_capacity = st._capacity;
	}

在定义拷贝构造，需要开辟空间，给d2一块独立的空间才行！这样子，当d2将d1拷贝了，改变d1或d2的值也不会影响到对方，释放空间的时候，也互不影响！这才是正确的拷贝。

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

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;
}

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。

5.赋值运算符重载

5.1 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： ·不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@ ·重载操作符必须有一个类类型参数 ·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 . * :: 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。

看看下面代码：

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？

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

	// 我们不写，编译器生成的默认拷贝构造函数
//private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

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, 9, 22);
	Date d2(2023, 1, 1);

	//d1 > d2;
	cout << (d1 == d2) << endl; // 转换成operator==(d1, d2);

	// 也可以显示调用，一般不这样
	operator==(d1, d2);


	return 0;
}

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

bool operator==(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

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

	bool operator==(const Date& d2)
	{
		return _year == d2._year
			&& _month == d2._month
			&& _day == d2._day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1(2022, 9, 22);
	Date d2(2023, 1, 1);

	//d1 > d2;
	cout << (d1 == d2) << endl; // 转换成d1.operator==(d2);;
	
	// 也可以显示调用，一般不这样
	d1.operator==(d2);

	return 0;
}

5.2 赋值运算符重载

1. 赋值运算符重载格式 参数类型：const T&，传递引用可以提高传参效率 返回值类型：T&，返回引用可以提高返回的效率，有返回值目的是为了支持连续赋值检测是否自己给自己赋值 返回*this ：要符合连续赋值的含义

2. 赋值运算符只能重载成类的成员函数不能重载成全局函数：

赋值运算符重载成全局函数，注意重载成全局函数时没有this指针了，需要给两个参数

原因：赋值运算符如果不显式实现，编译器会生成一个默认的。此时用户再在类外自己实现一个全局的赋值运算符重载，就和编译器在类中生成的默认赋值运算符重载冲突了，故赋值运算符重载只能是类的成员函数。

3. 用户没有显式实现时，编译器会生成一个默认赋值运算符重载，以值的方式逐字节拷贝。注意：内置类型成员变量是直接赋值的，而自定义类型成员变量需要调用对应类的赋值运算符重载完成赋值

class Time
{
public:
	Time()
	{
		_hour = 1; _minute = 1;
		_second = 1;
	}
	Time& operator=(const Time& t)
	{
		if (this != &t)
		{
			_hour = t._hour;
			_minute = t._minute;
			_second = t._second;
		}
		return *this;
	}
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;
	Date d2;
	d1 = d2;
	return 0;
}

5.3 前置++和后置++重载

前置++：返回+1之后的结果 注意：this指向的对象函数结束后不会销毁，故以引用方式返回提高效率后置++：前置++和后置++都是一元运算符，为了让前置++与后置++形成能正确重载 C++规定：后置++重载时多增加一个int类型的参数，但调用函数时该参数不用传递，编译器自动传递注意：后置++是先使用后+1，因此需要返回+1之前的旧值，故需在实现时需要先将this保存一份，然后给this+1。 而temp是临时对象，因此只能以值的方式返回，不能返回引用

class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	//前置++
	Date& operator++()
	{
		_day += 1;
		return *this;
	}
	//后置++
		Date operator++(int)
	{
		Date temp(*this);
		_day += 1;
		return temp;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d;
	Date d1(2022, 1, 13);
	d = d1++; // d: 2022,1,13 d1:2022,1,14
	d = ++d1; // d: 2022,1,15 d1:2022,1,15
	return 0;
}

6.日期类的实现

①在创建返回月的天数的函数的时候，不能将数组创建在函数外，类中。因为，每次创建对象，都得开辟新的数组空间，这样很浪费空间。

②要判断年份，闰年还是平年。

class Date
{
public:
	int GetMonthDay(int year, int month)
	{
		static int monthDayArray[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
		if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
		{
			return 29;

		}
		else
		{
			return monthDayArray[month];
		}
	}
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

	//d1+=100
	Date& operator+= (int day)
	{
		_day = day;
		while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
		{
			_day -= GetMonthDay(_year, _month);
			_month++;

			if (_month == 13)
			{
				_year++;
				_month = 1;
			}
		}
		return *this;
	}
	
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};


int main()
{
	Date d1(2022, 9, 22);
	Date d2(2022, 9, 22);

	d1 += 50;
	d2 += 100;


	return 0;
}

7. const成员

将const修饰的“成员函数”称之为const成员函数，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改，也就是const Date* （const） this。

与一般的加const修饰不一样的是，成员函数的const是写在右边。

并且需要注意的是，不是什么成员函数都可以加上const，只有this指针指向的值不需要发生改变，那么，就可以加上const，也最好加上const。

class Date
{
public:

    int GetMonthDay(int year, int month)
    {
        static int arr[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
        if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
        {
            return 29;
        }
        else
        {
            return arr[month];
        }
    }
    Date(int year = 2022, int month = 10, int day = 1)
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }
    Date(const Date& d)
    {
        _year = d._year;
        _month = d._month;
        _day = d._day;
    }
    bool operator<(const Date& d) const 
    {
        if (_year < d._year)
        {
            return true;
        }
        else if (_year == d._year && _month < d._month)
        {
            return true;
        }
        else if (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day)
        {
            return true;
        }
        return false;

    }
    bool operator==(const Date& d) const
    {
        return _year == d._year &&
            _month == d._month &&
            _day == d._day;
    }
    bool operator<=(const Date& d) const
    {
        return *this < d || *this == d;
    }
    Date& operator++()
    {
        _day++;
        if (_day > GetMonthDay(_year, _month))
        {
            _day -= GetMonthDay(_year, _month);
            _month++;
        }
        if (_month == 13)
        {
            _year++;
            _month = 1;
        }
        return *this;
    }
    Date operator++(int)
    {
        Date ret(*this);
        this->operator++();
        return ret;
    }
    int operator-(const Date& d)
    {
        int count = 0;
        Date i;
        Date max = *this;
        Date min = d;
        if (*this < d)
        {
            max = d;
            min = *this;
        }
        for (i = min; i < max; i++)
        {
            count++;

        }
        return count;

    }
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

请思考下面的几个问题： 1. const对象可以调用非const成员函数吗？ 2. 非const对象可以调用const成员函数吗？ 3. const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗？ 4. 非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗？

上面的这些问题，都是属于权限的问题。const对象不能将权限放大地去调用非const函数成员。而非const对象可以将权限缩小，去调用const成员函数。同样的，函数也是一样的道理。

8. 取地址及const取地址操作符重载

这两个默认函数一般不用自己定义，默认生成的就已经够用了。

#include<iostream>
class Date
{
public:
	Date* operator&()
	{
		return this;
	}

	const Date* operator&() const
	{
		return this;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1;
	std::cout << &d1 << std::endl;
	return 0;
}