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C++类与对象(二)——构造函数与析构函数

news 2025/8/16 14:42:23

文章目录

一.类的默认6个成员函数
二.构造函数
- 1.引例
- 2.构造函数的概念及特性
三.析构函数
- 😋析构函数的特性

前言：

上篇文章初步认识了类以及类的相关知识，本篇将继续深入学习类与对象——类的默认6个成员函数：

一.类的默认6个成员函数

上一章我们说到，如果一个类中什么成员都没有，那么这个类就叫空类。这么说其实不是很严谨，因为当我们定义好一个，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：使用已经存在的一个对象初始化创建另一个对象
复制重载：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

二.构造函数

1.引例

在C语言阶段，我们在使用栈的数据结构的时候，每当创建一个Stack对象，首先得调用它的初始化函数StackInit来初始化对象。

typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* a;int top;int capacity;
}St;void StackInit(St* ps);
//……
int main()
{St s;StackInit(&s);return 0;
}

在每次使用前，都要先初始化，这样显得太麻烦而且容易遗忘。在C++中，构造函数为我们很好的解决了这一问题。

2.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。

构造函数具有以下特性：

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

举例：

class Data
{
public:// 无参的构造函数Data(){}// 带参的构造函数Data(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};void TestData()
{// 调用无参构造函数Data d1;// 调用带参的构造函数Data d2(2023, 5, 3);
}

注意：

创建对象时编译器会自动调用构造函数，若是调用无参的构造函数，则无需在对象后加（），否则会产生歧义：编译器无法确定是在声明函数还是在创建对象。

错误示例：

// 错误示例
Data d3();

5. 如果类中没有显示定义的构造函数，则C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数，一旦用户显示定义编译器将不再生成

class Data
{
public:// 若用户没有显示定义，则编译器自动生成//Data(int year, int month, int day)//{//	_year = year;//	_month = month;//	_day = day;//}
private:int _year;int _month;int _day;
};

6. 默认生成构造函数，对内置成员不作处理，对自定义类型成员，会调用它的默认构造函数

C++把类型分为内置类型（基本类型）和自定义类型。内置类型就是语言提供的基本数据类型，如：int，char，double……，自定义类型就是我们使用的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 Data
{
public:void print(){cout << _year << '-' << _month << "-" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
void TestData1()
{Data d1;d1.print();
}int main()
{TestData1();return 0;
}

运行结果：

在这里插入图片描述

如图所示，默认构造函数未对内置类型做处理。

默认构造函数对自定义类型：

class stack
{
public:// stack的默认构造函数stack(){cout << "stack" << endl;_a = nullptr;_top = _capacity = 0;}
private:int* _a;int _top;int _capacity;
};class queue
{
public:// 不对queue的构造函数做显示定义，测试构造函数
private:stack _s;
};void TestQueue()
{queue q;
}
int main()
{TestQueue();return 0;
}

运行结果：

在这里插入图片描述

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()

但是这种容易混淆的使用方式让很多人感到不满，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变量不初始化的缺陷，又打了补丁，即：

7. 内置类型成员变量在类中声明时可以给默认值
示例：

class Date
{
public:void print(){cout << _year << '-' << _month << '-' << _day << endl;}
private:int _year = 0;int _month = 0;int _day = 0;
};void TestDate2()
{Date d2;d2.print();
}int main()
{TestDate2();return 0;
}

运行结果：

在这里插入图片描述

默认值：若不对成员变量作处理，则使用默认值

8. 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有一个
示例：

class Date
{
public:// 1.无参的默认构造函数// Date()// {// ……// }// 2.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;
};

三.析构函数

析构函数与构造函数的特性相似，但功能恰好相反。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（如对象stack中的int *a)。

同样，有了析构函数，我们就不用担心创建对象后由于忘记释放内存而造成内存泄漏了。
示例：

class Stack
{
public:// 构造函数Stack(){}void push(int x);bool empty();int Top();// 手动释放void Destory();
private:// 成员变量int* _a;int _top;int _capacity;
};void TestStack()
{Stack s;s.push(1);s.push(2);// 手动释放s.Destory();
}

😋析构函数的特性

析构函数名是在类名前加~
无参数
无返回值
一个类只能有一个析构函数。若未显示定义，系统会自动生成默认的析构函数
析构函数不能重载

示例：

class Date
{
public:// 构造函数Date(){cout << "Date()" << endl;}// 析构函数~Date(){cout << "~Date()" << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};void TestDate3()
{// d3生命周期结束时自动调用构造函数Date d3;
}int main()
{TestDate3();
}

运行结果：
在这里插入图片描述

6.编译器生成的默认析构函数，对自定义类型调用它的析构函数
示例：

class Stack
{
public:// 构造函数Stack(){cout << "stack()" << endl;_a = nullptr;_top = _capacity = 0;}// 析构函数~Stack(){cout << "~Stack()" << endl;free(_a);_a = nullptr;_top = _capacity = 0;}
private:int* _a;int _top;int _capacity;
};class queue
{
public:// 不对queue的构造函数和析构函数做显示定义// 测试默认构造函数和默认析构函数
private:Stack _s;
};void TestQueue1()
{queue q;
}int main()
{TestQueue1();return 0;
}