C++ 构造函数和析构函数 详解
目录
- 概述
- 构造函数的分类
- 1. 无参(默认)构造函数
- 2. 有参构造函数
- 3. 委托构造函数
- 4. 复制(拷贝)构造函数
- 5. 移动构造函数
- 构造函数调用规则
- 析构函数
概述
C++中用构造函数和析构函数来初始化和清理对象,这两个函数将会被编译器自动调用。对象的初始化和清理是非常重要的,如果我们不提供构造函数与析构函数,编译器会自动提供两个函数的空实现。
构造函数:主要作用于创建函数时对对象成员的属性赋值。
析构函数:主要作用于在对象销毁前,执行一些清理工作(如释放new开辟在堆区的空间)。
主要特点:
构造函数语法:类名(){}
1.构造函数,没有返回值也不写void
2.函数名称与类名相同
3.构造函数可以有参数,因此可以发生重载
4.程序在调用对象时候会自动调用构造,无须手动调用,而且只会调用一次
析构函数语法: ~类名(){}
1.析构函数,没有返回值也不写void
2.函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
3.析构函数不可以有参数,因此不可以发生重载
4.程序在对象销毁前会自动调用析构,无须手动调用,而且只会调用一次
其余特点:
- 构造函数和析构函数是一种特殊的公有成员函数,每一个类都有一个默认的构造函数和析构函数;
- 构造函数在类定义时由系统自动调用,析构函数在类被销毁时由系统自动调用;
- 构造函数的名称和类名相同,一个类可以有多个构造函数,只能有一个析构函数。不同的构造函数之间通过参数个数和参数类型来区分;
- 我们可以在构造函数中给类分配资源,在类的析构函数中释放对应的资源。
- 如果程序员没有提供构造和析构,系统会默认提供,空实现
- 构造函数 和 析构函数,必须定义在public里面,才可以调用
简单示例:
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public:Person(){cout << "调用构造函数" << endl;}~Person()//对象销毁前,自动调用{cout << "析构函数的调用" << endl;}
};
void test()
{//创建对象Person p;//这是一个局部变量,test执行完毕后会释放该对象 进而调用析构函数
}
int main()
{Person p1;//如果在main函数创建对象,析构函数会在按任意键后再调用test();system("pause");return 0;
}
运行结果:
可以看到该程序先调用对象p1的构造函数,再调用对象p的构造函数和析构函数,而p1的析构函数要在按任意键后再显示,因为p1是main函数的局部变量,将在退出main函数时释放,释放时就会调用p1的析构函数。
构造函数的分类
两种分类方式:
按参数分为: 有参构造和无参构造
按类型分为: 普通构造和拷贝构造
三种调用方式:
括号法(最为常用)
显式法
隐式转换法
对于有参,无参,拷贝三种构造函数对应三种调用方式示例(无参只有一种调用写法):
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public:Person(){cout << "调用无参(默认)构造函数" << endl;}Person(int a){age = a;cout << "调用有参构造函数" << endl;}//拷贝构造函数用于拷贝传入的类到自身类上 //除了拷贝构造函数外都是普通构造函数Person(const Person &p)//传入的类不希望被改变所以加const 传入引用用p指向该类{age = p.age;cout << "调用拷贝构造函数" << endl;}~Person(){cout << "析构函数的调用" << endl;}int age;};
void test()
{//调用//1.括号法//注意:调用无参构造时不要输入()//Person p();会被编译器认为是函数的声明Person p;//调用无参构造函数Person p1(10);//调用有参函数构造Person p2(p1);//调用拷贝构造函数cout <<"p1的年龄"<< p1.age << endl;cout <<"p2的年龄"<< p2.age << endl;//2.显式法Person p3;//调用无参构造函数Person p4=Person (10);//调用有参函数构造Person p5=Person (p1);//调用拷贝构造函数//Person(10)为匿名对象 等号左侧就是它的名 //特点:当前行结束时,系统会立即回收掉匿名对象 即它的析构函数会在该行结束后就调用而不是test函数结束//3.隐式转换法Person p6 = 10; //调用有参函数构造 相当于Person p6=Person(10); 假如有两个参数就是 Person p6 = (10,9);Person p7 = p1;//调用拷贝构造函数 相当于Person p7=Person(p1);
}
int main()
{test();system("pause");return 0;
}
1. 无参(默认)构造函数
不含参数的构造函数,举个例子,创建一个Person类,包括年龄和身高两个属性,年龄(整形),身高(整形指针),默认构造初始化年龄是0,身高0。如果用户不实现,系统会默认空实现。
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public://默认构造函数Person();int m_Age;int* m_Height;
};
//初始化年龄和身高
Person::Person()
{cout << "默认构造函数的调用!" << endl;this->m_Age = 0;this->m_Height = new int(0);
}
int main()
{Person p;cout << "此人的年龄是: " << p.m_Age << endl;cout << "此人的身高是: " << *(p.m_Height) << endl;return 0;
}
注意创建对象时是Person p; 如果我们这样写Person p(); 编译器会认为是创建了一个函数p, 返回值类型Person,形参为空, {}空实现, 这个一定注意。
结果:
2. 有参构造函数
下面介绍一下有参构造,还是接着用上面的例子进行添加,继续,如果我们想创建一个指定年龄和身高的对象,这时候就要用到有参构造了,例子:
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public://默认构造函数Person();//有参构造Person(int age, int height);int m_Age;int* m_Height;
};
//默认构造
Person::Person()
{cout << "默认构造函数的调用!" << endl;this->m_Age = 0;this->m_Height = new int(0);
}
//有参构造,把age赋值给m_Age,身高用m_Height指向
Person::Person(int age,int height)
{cout << "有参构造函数的调用!" << endl;this->m_Age = age;this->m_Height = new int(height);
}
int main()
{Person p(18,175);cout << "此人的年龄是: " << p.m_Age << endl;cout << "此人的身高是: " << *(p.m_Height) << endl;return 0;
}
3. 委托构造函数
顾名思义,委托构造函数就是把自己构造的事情,交给其他的构造函数顺带完成,例如我把默认构造函数修改一下,
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public://默认构造函数Person();//有参构造Person(int age, int height);//拷贝构造Person(const Person& p);int m_Age;int* m_Height;
};
//默认构造
Person::Person() :Person(0, 0)
{cout << "委托构造函数的调用!" << endl;
}
//有参构造,把age赋值给m_Age,身高用m_Height指向
Person::Person(int age, int height)
{cout << "有参构造函数的调用!" << endl;this->m_Age = age;this->m_Height = new int(height);
}
//拷贝构造函数调用
Person::Person(const Person& p)
{cout << "拷贝构造函数的调用!" << endl;this->m_Age = p.m_Age;this->m_Height = new int(*p.m_Height);
}
int main()
{Person p;cout << "p的年龄是: " << p.m_Age << endl;cout << "p的身高是: " << *(p.m_Height) << endl;return 0;
}
4. 复制(拷贝)构造函数
上面都是开始是给出属性的值进行初始化,而拷贝构造函数在开始是传递一个对象,把对象的个属性拷贝到此对象中,进行对象的初始化(可以把传去的参数,看成一只羊,拷贝构造后克隆了一只新的羊,两只羊的属性一样)根据这样可以实现对象的创建。
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public://默认构造函数Person();//有参构造Person(int age, int height);//拷贝构造Person(const Person& p);int m_Age;int* m_Height;
};
//默认构造
Person::Person()
{cout << "默认构造函数的调用!" << endl;this->m_Age = 0;this->m_Height = new int(0);
}
//有参构造,把age赋值给m_Age,身高用m_Height指向
Person::Person(int age, int height)
{cout << "有参构造函数的调用!" << endl;this->m_Age = age;this->m_Height = new int(height);
}
//拷贝构造函数调用
Person::Person(const Person& p)
{cout << "拷贝构造函数的调用!" << endl;this->m_Age = p.m_Age;this->m_Height = new int(*p.m_Height);
}
int main()
{Person p1(18, 175);cout << "p1的年龄是: " << p1.m_Age << endl;cout << "p1的身高是: " << *(p1.m_Height) << endl;Person p2(p1);//将对象p1复制给p2。注意复制和赋值的概念不同 cout << "p2的年龄是: " << p2.m_Age << endl;cout << "p2的身高是: " << *(p2.m_Height) << endl;return 0;
}
复制构造函数默认实现的是值拷贝(浅拷贝)。这里我用了深拷贝构造,这样可以防止堆区的内存重复被析构函数释放,保证代码的安全。深浅拷贝以后有时间我再整理一下,拷贝前面加入const限定可以防止修改成员属性保证完全一致。这个用了左值引用,进行一个赋值,上面为左值参数的引用拷贝。
【思考】
复制(拷贝)构造函数的参数不用const行不行?const起了什么作用
最好是加const,常量左值引用可以接受左值、右值、常量左值、常量右值,而左值引用只能接受左值。
需要拷贝临时对象的时候,比如Integer a(Integer(100)); 没有const的拷贝构造函数将报错。
可参考 https://blog.csdn.net/jiaojinlin/article/details/124744513
5. 移动构造函数
该部分介绍篇幅不小,请移步另一篇文章有详细介绍:C++ 移动构造函数详解
构造函数调用规则
默认情况下,C++编译器至少给一个类添加3个函数
1.默认构造函数(无参,函数体为空)
2.默认析构函数(无参,函数体为空)
3.默认拷贝构造函数,对属性进行值拷贝
构造函数调用规则如下:
如果用户定义有参构造函数,c++不再提供默认无参构造,但是会提供默认拷贝构造
如果用户定义拷贝构造函数,c++不会再提供其他构造函数
#include<iostream>
using namespace std;
class Person {public://无参(默认)构造函数Person() {cout << "无参构造函数!" << endl;}//有参构造函数Person(int a){age = a;cout << "有参构造函数!" << endl;}//拷贝构造函数Person(const Person& p) {age = p.age;cout << "拷贝构造函数!" << endl;}//析构函数~Person() {cout << "析构函数!" << endl;}
public:int age;
};void test01()
{Person p1(18);//如果不写拷贝构造,编译器会自动添加拷贝构造,并且做浅拷贝操作Person p2(p1);cout << "p2的年龄为: " << p2.age << endl;
}void test02()
{//如果用户提供有参构造,编译器不会提供默认构造,会提供拷贝构造Person p1; //此时如果用户自己没有提供默认构造,会出错Person p2(10); //用户提供的有参Person p3(p2); //此时如果用户没有提供拷贝构造,编译器会提供//如果用户提供拷贝构造,编译器不会提供其他构造函数Person p4; //此时如果用户自己没有提供默认构造,会出错Person p5(10); //此时如果用户自己没有提供有参,会出错Person p6(p5); //用户自己提供拷贝构造
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}
析构函数
析构函数是用于在对象被删除之前的清理工作,在对象生命周期即将结束时被自动调用。(析构函数可以清理对象并且释放内存)
析构函数 ~加上类名()
进行操作,目的时清空数据,释放内存。
下面举一个示例:创建一个默认构造函数p,进行默认构造,然后调用展示信息函数输出信息,最后析构函数,释放内容,防止内存泄漏!
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public://默认构造函数Person();//有参构造Person(int age, int height);//拷贝构造Person(const Person& p);//移动构造函数Person(Person&& p);//析构函数~Person();//展示信息void ShowPerson();int m_Age;int* m_Height;
};
//默认构造
Person::Person()
{cout << "默认构造函数的调用!" << endl;this->m_Age = 0;this->m_Height = new int(0);
}
//有参构造,把age赋值给m_Age,身高用m_Height指向
Person::Person(int age, int height)
{cout << "有参构造函数的调用!" << endl;this->m_Age = age;this->m_Height = new int(height);
}
//拷贝构造函数调用
Person::Person(const Person& p):m_Age(p.m_Age),m_Height(new int (*p.m_Height))
{cout << "拷贝构造函数的调用!" << endl;/*this->m_Age = p.m_Age;this->m_Height = new int(*p.m_Height);*/
}
//移动构造函数
Person::Person(Person&& p)
{cout << "移动构造函数的调用!" << endl;this->m_Age = p.m_Age;this->m_Height = p.m_Height;p.m_Height = NULL;
}
//展示信息
void Person::ShowPerson()
{cout << "年龄是: " << this->m_Age << endl;cout << "身高是: " << *(this->m_Height) << endl;
}
Person::~Person()
{cout << "析构函数的调用!" << endl;if (this->m_Height != NULL){delete this->m_Height;}
}
//返回一个右值的对象
Person GetPerson()
{Person p;return p;
}
int main()
{Person p;p.ShowPerson();return 0;
}
【参考鸣谢】
https://blog.csdn.net/qq_44768163/article/details/114661958
https://blog.csdn.net/hbbfvv1h/article/details/115371496
https://blog.csdn.net/m0_61973596/article/details/123458069 【优质】
https://blog.csdn.net/qqyuanhao163/article/details/101396233
https://blog.csdn.net/weixin_39270987/article/details/116306065
https://blog.csdn.net/zyq11223/article/details/48766515#
https://blog.csdn.net/u014201706/article/details/103032246
https://blog.csdn.net/qq_34170700/article/details/107214554
https://blog.csdn.net/yi_chengyu/article/details/120775215
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