C++修炼之筑基期第二层——构造函数与析构函数
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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C++修炼之筑基期第二层——构造函数与析构函数相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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💐专栏导读
🌸作者简介：花想云，在读本科生一枚，致力于 C/C++、Linux 学习。
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💐文章导读
本章节我们将学习类的6个默认成员函数中的构造函数与析构函数，并对比C语言阶段的内容来学习它们的各自的特性。
🌷默认成员函数
上一章中我们谈到，如果一个类中什么成员也没有，那么这个类就叫作空类。其实这么说是不太严谨的，因为一个类不可能什么都没有。
当我们定义好一个类，不做任何处理时，编译器会自动生成以下6个默认成员函数：
-
默认成员函数：如果用户没有手动实现，则编译器会自动生成的成员函数。
-
构造函数：主要完成初始化工作； -
析构函数：主要完成清理工作； -
拷贝构造：使用一个同类的对象初始化创建一个对象； -
赋值重载：把一个对象赋值给另一个对象； -
取地址重载：普通对象取地址操作； -
取地址重载（const）：const对象取地址操作；
本章我们将学习两个默认成员函数——构造函数与析构函数。
🌷构造函数
🌺引例
在C语言阶段，我们实现栈的数据结构时，有一件事很苦恼，就是每当创建一个stack对象（之前叫作定义一个stack类型的变量）后，首先得调用它的专属初始化函数StackInit来初始化对象。
typedef int dataOfStackType;
typedef struct stack
dataOfStackType* a;
int top;
int capacity;
stack;
void StackInit(stack* ps);
//...
int main()
stack s;
StackInit(&s);
//...
return 0;
这不免让人觉得有点麻烦。在C++中，构造函数为我们很好的解决了这一问题。
🌺构造函数的概念及特性
构造函数是一个特殊的成员函数。构造函数虽然叫作构造，但是其主要作用并不是开辟空间创建对象，而是初始化对象。
构造函数之所以特殊，是因为相比于其它成员函数，它具有如下特性：
- 函数名与类名相同；
- 无返回值；
- 对象实例化时，编译器
自动调用对应的构造函数； - 构造函数可以重载；
🌼举例🌼
class Date
public:
//无参的构造函数
Date()
;
//带参的构造函数
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（自动调用）
Date d2(2023, 3, 29);//调用带参构造函数（自动调用）
🌼特别注意🌼
- 创建对象时编译器会自动调用构造函数，若是
调用无参构造函数，则无需在对象后面使用()。否则会产生歧义：编译器无法确定你是在声明函数还是在创建对象。
🌼错误示例🌼
//错位示例
Date d3();
- 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。
class Date
public:
//若用户没有显示定义，则编译器自动生成。
/*Date(int year,int month,int day)
_year = year;
_month = month;
_day = day;
*/
private:
int _year;
int _month;
int _day;
;
- 默认生成构造函数，对内置类型成员不作处理；对自定义类型成员，会调用它的默认构造函数；
- 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、double…，自定义类型就是我们使用class、struct、union等自己定义的类型。
🌼举例🌼
🌼默认构造函数对内置类型🌼
class Date
public:
//此处不对构造函数做显示定义，测试默认构造函数
/*Date()
*/
void print()
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
private:
int _year;
int _month;
int _day;
;
void TestDate1()
Date d1;
d1.print();
- 如图所示，默认构造函数的确未对内置类型做处理。
🌼默认构造函数对自定义类型🌼
class stack
public:
//此处对stack构造函数做显示定义
stack()
cout <<"stack()" << endl;
_a = nullptr;
_top = _capacity = 0;
private:
int* _a;
int _top;
int _capacity;
;
class queue
public:
//此处不对queue构造函数做显示定义，测试默认构造函数
/*queue()
*/
private:
//自定义类型成员
stack _s;
;
void TestQueue()
queue q;
- 如图所示，在创建
queue对象时，默认构造函数对自定义成员_s做了处理，调用了它的默认构造函数stack()。
这一波蜜汁操作让很多C++使用者感到困惑与不满，为什么要针对内置类型和自定义类型做不同的处理呢？终于，在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；
🌼举例🌼
class Date
public:
//...
void print()
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
private:
//使用默认值
int _year = 0;
int _month = 0;
int _day = 0;
;
void TestDate2()
Date d2;
d2.print();
默认值：若不对成员变量做处理，则使用默认值。
- 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；
🌼举例🌼
class Date
public:
//无参的默认构造函数
//Date()
//
//
//全缺省的默认构造函数
Date(int year = 0, int month = 0, int day = 0)
_year = year;
_month = month;
_day = day;
void print()
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
private:
int _year = 0;
int _month = 0;
int _day = 0;
;
🌷析构函数
析构函数与构造函数的特性相似，但功能有恰好相反。构造函数是用来初始化对象的，析构函数是用来销毁对象的。
- 需要注意的是，
析构函数并不是对对象本身进行销毁（因为局部对象出了作用域会自行销毁，由编译器来完成），而是在对象销毁时会自动调用析构函数，对对象内部的资源做清理（例如stack _s中的int* a）。
同样，有了析构函数，我们再也不用担心创建对象（或定义变量）后由于忘记释放内存而造成内存泄漏了。
🌼举例🌼
class Stack
public:
Stack()
//...
void Push(int x)
//...
bool Empty()
// ...
int Top()
//...
void Destory()
//...
private:
// 成员变量
int* _a;
int _top;
int _capacity;
;
void TestStack()
Stack s;
st.Push(1);
st.Push(2);
//过去需要手动释放
st.Destroy();
🌺析构函数的特性
- 析构函数名是在类名前加上字符
~； - 无参数；
- 无返回值；
- 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；
- 析构函数不能重载；
🌼举例🌼
class Date
public:
Date()
cout << "Date()" << endl;
~Date()
cout << "~Date()" << endl;
private:
int _year = 0;
int _month = 0;
int _day = 0;
;
void TestDate3()
Date d3;
//d3生命周期结束时自动调用构造函数
为便于观察，我们可以在析构函数内部写点儿东西。
- 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；
🌼举例🌼
class stack
public:
//此处对stack构造函数做显示定义
stack()
cout <<"stack()" << endl;
_a = nullptr;
_top = _capacity = 0;
~stack()
cout << "~Stack()" << endl;
free(_a);
_a = nullptr;
_top = _capacity = 0;
private:
int* _a;
int _top;
int _capacity;
;
class queue
public:
//此处不对queue构造函数做显示定义，测试默认构造函数
/*queue()
*/
private:
//自定义类型成员
stack _s;
;
void TestQueue1()
queue q;
- 这里可能有小伙伴会好奇：
为什么析构函数不像构造函数那样区分内置类型与自定义类型呢？
答案是：因为内置类型压根不需要我们担心清理工作，在其生命周期结束时会自动销毁。而自定义类型需要担心，因为自定义类型里可能含有申请资源（例如：malloc申请内存须手动释放）。
- 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。
本章到这里就结束了，下一章节我们将学习剩余的4个默认成员函数~
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C++：对象和类|| 类的构造函数与析构函数
类在构造时，会默认调用类的构造函数；类在销毁时，又会默认调用类的析构函数，所以，这两函数无论是否预先定义，类在定义时都会自动执行，未定义时也会默认补足。巧妙使用构造函数与析构函数，可以实现类的初始化或其他特殊的功能。
析构函数与构造函数在内存分配上也具有重要的意义，如果构造函数使用new关键字申请了类空间，则在该类生命周期结束时，系统会自动调用析构函数使用delete释放空间，完成清理工作。
构造函数
声明和定义一个构造函数：
构造函数三无：无返回值，无类型，无自己的名字
Stock::Stock(const string & co, long n, double pr)由函数重载，可以多次定义Stock从而适应不同初始值的自动匹配
成员名和参数名 在构造函数中参数名不能与类成员名相同！
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使用构造函数：
a.显式使用构造函数（构造函数返回相当于一个类）
Stock food = Stock(...)//food不存在，使用构造函数，可能无副本food = Stock(...)//food已经存在，赋初值，必有副本，若均可，往往第一种方法效率更高
b.隐式调用，直接加括号
Stock food(...)对于a，部分编译器会直接当作b处理，也有部分编译器会创建一个副本，这使得会多产生一次构造与析构。
Stock *pstock = new Stock()...d.构造函数不能被对象自身调用，因为没有构造函数就没有对象，对象不能自己构造自己
默认构造函数：
不带参数的构造函数，有构造函数就必须有默认构造函数，没有构造函数就可以没有默认构造函数，因为默认有了默认构造函数，这句话有些拗口，它的意思是，如果定义了含参的构造函数，则必须定义默认构造函数，否则会报错，这是想要避免创建未初始化的对象，确保类被定义时就有一个确定的已知值，未知的东西往往会带来想不到的后果。
为了省去麻烦，多打一行总是好的。
析构函数
析构函数同样满足三无：无返回值，无类型，无自己的名字
析构函数的命名是在类名前加上一个 非 符号~；
~Stock();Stock::~Stock(){cout << "bye" << name << endl;}加上上面一句输出后运行，你会看见，每当一个类生命周期结束内存被释放时，它会给你说一句拜拜
注意，不同编译器对于析构函数的执行可能会有不同处理。
const：
这里的const是一种新语法，保证函数不会修改调用对象
倘若有例子：
const Stock land = Stock(...);land.show();//deny程序将拒绝执行第二行，因为没有机制保证show()函数不会修改land
倘若在show函数声明时：多加一个关键字const，就像程序保证不会修改调用对象C++就会继续执行第二条语句了。
void show() const;对应函数定义的开头：void Stock::show() const{}
小结：
构造函数与析构函数是一类特殊的类成员函数，在创建和销毁对象时被调用。
构造函数与析构函数都是三无函数，区别在于~。
如果构造函数使用了new，那析构函数中应该体现delete。
以上是关于C++修炼之筑基期第二层——构造函数与析构函数的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章