【C++】C++中的构造函数和析构函数详解

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 写在前头:

本篇会从类的六个默认成员函数开始,进入构造函数和析构函数的了解。


目录

一、类的六个默认成员函数

二、构造函数

2.1 构造函数的概念

2.2 构造函数的特点

无参和有参的构造函数 

2.3 随机值的初始化 

三、析构函数

 3.1 析构函数概念

3.2 析构函数的特点 


一、类的六个默认成员函数

在上篇文章中(点击链接跳转),我们涉及到一个特殊类,这个类中什么成员都没有,其大小为1字节,我们将如果一个类中什么成员都没有,简称为空类

 例如:A1不是空类,A2是空类。

class A1
{
public:
	void f1(){}
};
 
class A2{};

空类中真的什么都没有吗?并不是,任何类在什么都不写时,编译器会自动生成以下6个默认成员 函数。

什么是默认成员函数?
默认成员函数指的是用户没有显式实现,编译器会自动生成的成员函数称为默认成员函数

 9f17fce17cac4584841ce84e604964f2.png

二、构造函数

构造函数作为类默认成员函数中特殊的成员函数,是面向对象编程中非常重要的概念,那什么是构造函数呢?

2.1 构造函数的概念

现在我们有一个简易的学生类,注意,参数类型是const char*,而不是char(因为传入的参数是常量字符串,类型为const char*)

#include<iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
	void Init(const char* name,int age,const char* ID)
	{
		strcpy(_name, name);
		_age = age;
		strcpy(_ID, ID);
	}
	void Print()
	{
		cout <<"学生姓名:" << _name << endl;
		cout <<"学生年龄:" << _age << endl;
		cout <<"学生学号:" << _ID << endl;
	}
private:
	char _name[20];
	int _age;
	char _ID[20];
};

int main()
{
	Student stu1;
	stu1.Init("zhangsan", 21, "20001216A11");
	
	stu1.Print();
	return 0;
}

那我们每次初始化都要调用一个Init,或者经常忘记初始化,能否省略这个步骤呢?于是C++里就引入了构造函数这个概念。

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。 

2.2 构造函数的特点

构造函数是特殊的成员函数,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。 

 构造函数的特点如下:

  1. 函数名与类名相同。
  2. 无返回值。(无返回值不是void,而是不需要写)
  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

构造函数也分无参有参数类型 

无参和有参的构造函数 

例如:

class Student
{
public:
	//无参构造函数
	Student()
	{
		strcpy(_name, "xxxxxx");
		_age = 0;
		strcpy(_ID, "xxxxxxx");
	}
	//有参构造函数
	Student(const char*name,int age,const char* ID)
	{
		strcpy(_name, name);
		_age = age;
		strcpy(_ID, ID);
	}
	void Print()
	{
		cout << "学生姓名:" << _name << endl;
		cout << "学生年龄:" << _age << endl;
		cout << "学生学号:" << _ID << endl;
	}
private:
	char _name[20];
	int _age;
	char _ID[20];
};

int main()
{
	Student stu1;//调用了无参的构造函数
	stu1.Print();

	Student stu2("zhangsan", 21, "20001216A11");//调用有参的构造函数
	stu2.Print();
	return 0;
}

 在学生类中,两个构造函数构成函数重载。在对象实例化的时候,自动调用了对应构造函数,在这个学生类,我们使用了构造函数来初始化对象,但是注意在调用无参函数的时候不加 ()。

2.3 随机值的初始化 

 我们说构造函数,是默认的成员函数,编译器一定会调用,但是它并没有初始化?

我们看个例子: 

class Student
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "学生姓名:" << _name << endl;
		cout << "学生年龄:" << _age << endl;
		cout << "学生学号:" << _ID << endl;
	}
private:
	char _name[20];
	int _age;
	char _ID[20];
};

int main()
{
	Student stu1;//调用默认的构造函数
	stu1.Print();

	return 0;
}

结果:

0dda18fd4e634997a91feab8baea281f.png它不是会初始化吗?但是为什么这里没有初始化,按道理来说,应该是根据类型不同,我们就直接赋值,比如,整型给0,浮点数给0.0……

其实C++把类型分成内置类型(基本类型)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等自己定义的类型默认生成的构造函数,对于内置类型不做处理,自定义类型会去调用它的默认构造函数

例如:

class P
{
public:
	P()
	{
		cout << "P()" << endl;
		_P = 0;
	}
private:
	int _P;
};

class Student
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "学生姓名:" << _name << endl;
		cout << "学生年龄:" << _age << endl;
		cout << "学生学号:" << _ID << endl;
	}
private:
	char _name[20];
	int _age;
	char _ID[20];

	P p1; //对自定义类型调用对应的默认构造函数
};

int main()
{
	Student stu1;//调用默认的构造函数
	stu1.Print();

	return 0;
}

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。 

 例如:

class Student
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "学生姓名:" << _name << endl;
		cout << "学生年龄:" << _age << endl;
		cout << "学生学号:" << _ID << endl;
	}
private:
	char _name[20] = "xxxx"; //注意这里还是声明,声明给缺省值
	int _age = 0;
	char _ID[20]= "xxxxxxxx";
};

int main()
{
	Student stu1;//调用默认构造函数
	stu1.Print();

	return 0;
}

三、析构函数

通过前面构造函数的学习,我们知道一个对象是怎么来的,那一个对象又是怎么没呢的? 

 3.1 析构函数概念

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

3.2 析构函数的特点 

析构函数是特殊的成员函数,其特点如下:

  1.  析构函数名是在类名前加上字符 ~
  2.  无参数无返回值
  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。 

 学生类的析构函数:

class Student
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "学生姓名:" << _name << endl;
		cout << "学生年龄:" << _age << endl;
		cout << "学生学号:" << _ID << endl;
	}
	~Student()//析构函数
	{
		cout << "~Student()" <<endl ;
	}
private:
	char _name[20]; 
	int _age;
	char _ID[20];
};

int main()
{
	Student stu1;//调用默认构造函数
	stu1.Print();

	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,我们简易的学生类;有资源申请时,一定要写,否则会造成资源泄漏,比如Stack类 。


总结:

  •  构造和析构类似初始化和销毁
  •  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。 
  •  调用无参函数的时候不加 ()
  •  对象实例化的时候,一定调用构造函数,否则报错
  • 全缺省构造函数和无参可能会在调用的时候出问题,并不是不可以同时存在(构成函数重载),而是调用出现歧义
  • 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。
  • 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。(一般情况写全缺省)
  • C++11 中内置类型成员变量在类中声明时可以给默认值。 
  • 默认生成的析构函数,对于内置类型不做处理,自定义类型会去调用它的默认析构函数

感谢各位同伴的支持,本期析构函数和构造函数篇就讲解到这啦,如果你觉得写的不错的话,可以给个一键三连,点赞关注+收藏,若有不足,欢迎各位在评论区讨论。  

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