在类和对象(1)中,我们已经掌握了类的定义、类的实例化、this指针的有关知识,在这篇博客中,我们将详细讲述类的默认成员函数-----构造函数、析构函数、拷贝构造函数
目录
一、类的默认成员函数
定义:⽤⼾没有显式实现,编译器会⾃动⽣成的成员函数称为默认成员函数。
⼀个类,我们不写的情况下编译器会默认⽣成以下6个默认成员函数,需要注意的是这6个中最重要的是前4个,最后两个取地址重载不重要,我们稍微了解⼀下即可。其次就是C++11以后还会增加两个默认成员函数, 移动构造和移动赋值。
默认成员函数很重要,也⽐较复杂,我们要从两个⽅⾯ 去学习:
• 第⼀:我们不写时,编译器默认⽣成的函数⾏为是什么,是否满⾜我们的需求。
• 第⼆:编译器默认⽣成的函数不满⾜我们的需求,我们需要⾃⼰实现,那么如何⾃⼰实现?
二、构造函数
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(我们常使⽤的局部对象是栈帧创建时,空间就开好了),⽽是对象实例化时初始化对象。
构造函数的特点:
1. 函数名与类名相同。
2. ⽆返回值。(也不需要写void)
3. 对象实例化时系统会⾃动调⽤对应的构造函数。
4. 构造函数可以重载。
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,⼀旦⽤⼾显式定义编译器将不再⽣成。
6. 默认构造函数分为三类:⽆参构造函数、全缺省构造函数、我们不写构造时编译器默认⽣成的构造函数。这三个函数有且只有⼀个存在,不能同时存在。⽆参构造函数和全缺省构造函数虽然构成 函数重载,但是调⽤时会存在歧义。
7. 我们不写,编译器默认⽣成的构造,对内置类型成员变量的初始化没有要求,也就是说是是否初始化是不确定的,看编译器。对于⾃定义类型成员变量,要求调⽤这个成员变量的默认构造函数初始化。如果这个成员变量,没有默认构造函数,那么就会报错。
说明: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原⽣数据类型, 如:int/char/double/指针等,⾃定义类型就是我们使⽤class/struct等关键字⾃⼰定义的类型。
结合具体代码详细理解上述特点:
#include<iostream>
class date
{
public:
//构造函数名字与类名相同,系统自动调用,无须手动调用
//1.无参构造函数
date() {
m_year = 1;
m_month = 1;
m_day = 1;
}
//无参构造函数与全缺省构造函数虽然构成函数重载,但是只能同时存在一个,否则会有歧义
//2.全缺省构造函数
//date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){
// m_year = year;
// m_month = month;
// m_day = day;
//}
//3.带参构造函数
date(int year, int month, int day) {
m_year = year;
m_month = month;
m_day = day;
}
void Print() {
std::cout << m_year <<' ' << m_month <<' '<< m_day << std::endl;
}
private:
int m_year;
int m_month;
int m_day;
};
class student {
//没有写student类的构造函数,其成员是自定义类型date类
//系统会调用其自定义类型成员的构造函数,如果没有就会报错
public:
void Print(){
m_Birthday.Print();
m_today.Print();
}
private:
date m_Birthday;
date m_today;
};
int main() {
date today(2025, 2, 11);//调用有参构造函数
date common_day;
//注意,这里使用无参默认构造时,不要加“()”,因为有歧义(可能被认为是函数声明)
today.Print();
common_day.Print();
student Zhangsan;//编译器为student类生成了构造函数
Zhangsan.Print();
//test.Print();
return 0;
}
输出结果如下:
三、析构函数
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,⽐如局部对象是存在栈帧的, 函数结束栈帧销毁,他就释放了,不需要我们管,C++规定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释放⼯作。
析构函数的特点:
1. 析构函数名是在类名前加上字符~。
2. ⽆参数⽆返回值。(这⾥跟构造类似,也不需要加void)
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。
4. 对象⽣命周期结束时,系统会⾃动调⽤析构函数。
5. 跟构造函数类似,我们不写编译器⾃动⽣成的析构函数对内置类型成员不做处理,⾃定类型成员会调⽤他的析构函数。
6. 还需要注意的是我们显⽰写析构函数,对于⾃定义类型成员也会调⽤他的析构,也就是说⾃定义类型成员⽆论什么情况都会⾃动调⽤析构函数。
7. 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;如 果默认⽣成的析构就可以⽤,也就不需要显式写析构;但是有资源申请时,⼀定要⾃⼰写析构,否则会造成资源泄漏。
8. ⼀个局部域的多个对象,C++规定后定义的先析构。
结合代码深入理解:(析构函数与构造函数很类似)
#include<iostream>
class student {
public:
student(int age = 1) {//缺省构造函数
m_age = age;
int* p = (int*)malloc(10);
if (p == nullptr) {
perror("空间申请失败");
return;
}
m_point = p;
}
//动态申请了资源,一定要实现析构函数释放资源,避免内存泄露!!!
~student(){//析构函数名是在类名前加“~”
std::cout << "~student()" << m_age << std::endl;
free(m_point);
m_point = nullptr;
}
void Print() {
std::cout << m_age << std::endl;
}
private:
int m_age;
int* m_point;
};
int main() {
student zhangsan(5);//传参调用构造函数
student lisi;//调用了缺省的构造函数
return 0;
}
根据结果,更加证明了是后构造的对象先析构
四、拷贝构造函数
如果⼀个构造函数的第⼀个参数是⾃⾝类类型的引⽤,且任何额外的参数都有默认值,则此构造函数也叫做拷⻉构造函数,也就是说拷⻉构造是⼀个特殊的构造函数。
拷⻉构造的特点:
1. 拷⻉构造函数是构造函数的⼀个重载。
2. 拷⻉构造函数的第⼀个参数必须是类类型对象的引⽤,使⽤传值⽅式编译器直接报错,因为语法逻辑上会引发⽆穷递归调⽤。拷⻉构造函数也可以多个参数,但是第⼀个参数必须是类类型对象的引⽤,后⾯的参数必须有缺省值。
3. C++规定⾃定义类型对象进⾏拷⻉⾏为必须调⽤拷⻉构造,所以这⾥⾃定义类型传值传参和传值返回都会调⽤拷⻉构造完成。
4. 若未显式定义拷⻉构造,编译器会⽣成⾃动⽣成拷⻉构造函数。⾃动⽣成的拷⻉构造对内置类型成员变量会完成值拷⻉/浅拷⻉(⼀个字节⼀个字节的拷⻉),对⾃定义类型成员变量会调⽤他的拷⻉构造。
5. 如果⼀个类显式实现了析构并释放资源,那么他就需要显式写拷⻉构造,否则就不需要。
6. 传值返回会产⽣⼀个临时对象调⽤拷⻉构造,传值引⽤返回,返回的是返回对象的别名(引⽤),没有产⽣拷⻉。但是如果返回对象是⼀个当前函数局部域的局部对象,函数结束就销毁了,那么使⽤引⽤返回是有问题的,这时的引⽤相当于⼀个野引⽤,类似⼀个野指针⼀样。传引⽤返回可以减少拷⻉,但是⼀定要确保返回对象,在当前函数结束后还在,才能⽤引⽤返回。
注意:
为什么一定要用引用---避免无穷递归
结合代码深入理解拷贝构造函数:
#include<iostream>
class date
{
public:
//构造函数名字与类名相同,系统自动调用,无须手动调用
//1.无参构造函数
date() {
m_year = 1;
m_month = 1;
m_day = 1;
}
//带参构造函数
date(int year, int month, int day) {
m_year = year;
m_month = month;
m_day = day;
}
//拷贝构造函数
date(const date& D1) {
//加const是为了避免用于拷贝的类被错误修改
//注意隐含的this指针
m_year = D1.m_year;
m_month = D1.m_month;
m_day = D1.m_day;
}
void Print() {
std::cout << m_year <<' ' << m_month <<' '<< m_day << std::endl;
}
private:
int m_year;
int m_month;
int m_day;
};
int main() {
date today(2025, 2, 11);//调用有参构造函数
today.Print();
date copy_day(2025, 2, 12);
copy_day.Print();
copy_day = today;//传值传参,传值返回时都会调用拷贝构造函数
copy_day.Print();
return 0;
}
完
创作不易,还请三连支持一下作者!!!