三、析构函数
1、概念
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？
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。
2、特性
析构函数是特殊的成员函数，其特征如下：
- 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
- 无参数无返回值类型。
- 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
- 对象生命周期结束时，C++编译系统系统自动调用析构函数。
实例代码：
#include<iostream> using namespace std; typedef int DataType; class Stack { public: Stack(int capacity = 3) { _array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity); if (NULL == _array) { perror("malloc申请空间失败!!!"); return; } _capacity = capacity; _size = 0; } void Push(DataType data) { // CheckCapacity(); _array[_size] = data; _size++; } // 析构函数 ~Stack() { if (_array) { free(_array); _array = NULL; _capacity = 0; _size = 0; } cout << "~Stack()" << endl; } private: DataType* _array; int _capacity; int _size; }; int main() { Stack s; s.Push(1); s.Push(2); }
5. 关于编译器自动生成的析构函数，是否会完成一些事情呢？下面的程序我们会看到，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。
#include<iostream> using namespace std; class Time { public: ~Time() { cout << "~Time()" << endl; } private: int _hour; int _minute; int _second; }; class Date { private: // 基本类型(内置类型) int _year = 1970; int _month = 1; int _day = 1; // 自定义类型 Time _t; }; int main() { Date d; return 0; }
程序运行结束后输出：~Time()
在main方法中根本没有直接创建Time类的对象，为什么最后会调用Time类的析构函数？
因为：main方法中创建了Date对象d，而d中包含4个成员变量，其中 _year, month, day三个是内置类型成员，销毁时不需要资源清理，最后系统直接将其内存回收即可；
而_t是Time类对象，所以在d销毁时，要将其内部包含的Time类的 _t 对象销毁，所以要调用Time类的析构函数。
但是：main函数中不能直接调用Time类的析构函数，实际要释放的是Date类对象，所以编译器会调用Date类的析构函数，而Date没有显式提供，则编译器会给Date类生成一个默认的析构函数，目的是在其内部调用Time类的析构函数，即当Date对象销毁时，要保证其内部每个自定义对象都可以正确销毁。
main函数中并没有直接调用Time类析构函数，而是显式调用编译器为Date类生成的默认析构函数。
注意：创建哪个类的对象则调用该类的析构函数，销毁那个类的对象则调用该类的析构函数
四、拷贝构造函数
1、概念
在我们使用类创建对象时，难免会发生拷贝行为，例如创建对象时，可否创建一个与已存在对象一某一样的新对象呢？
拷贝构造函数：只有单个形参，该形参是对本类类型对象的引用(一般常用const修饰)，在用已存在的类类型对象创建新对象时由编译器自动调用。
a.为什么需要拷贝构造？
C/C++编译器拷贝变量时，并不是一件简单的事情，对于内置类型来说C/C++编译器可以自己拷贝（按照一个字节一个字节拷贝），对于自定义类型C/C++编译器不能进行拷贝，只有通过拷贝函数来进行拷贝。
（栈的拷贝要使用拷贝函数进行深拷贝！！！）
2、特征
拷贝构造函数也是特殊的成员函数，其特征如下：
- 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。
//拷贝构造函数 #include<iostream> using namespace std; class Date { public: Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; } //Date(const Date d) // 错误写法：编译报错，会引发无穷递归 Date(const Date& d) // 正确写法 { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1; Date d2(d1);//利用拷贝构造创建一个与d1相同的d2 //Date d2 = d1;//与上一行的意思一致，要调用拷贝构造 return 0; }
- 拷贝构造函数的参数只有一个且必须是类类型对象的引用，使用传值方式编译器直接报错，因为会引发无穷递归调用。
当我们想创建一个与d1相同数据的d2时要调用拷贝函数，
①调用拷贝函数要传递参数由于参数是形参，形参是实际参数的一份临时拷贝。
②于是我们又要调用拷贝函数，调用拷贝函数要传递参数由于参数是形参，形参是实际参数的一份临时拷贝。
③于是我们又又要调用拷贝函数，调用拷贝函数要传递参数由于参数是形参，形参是实际参数的一份临时拷贝。
④于是我们又又又要调用拷贝函数，调用拷贝函数要传递参数由于参数是形参，形参是实际参数的一份临时拷贝。
…
…
…
逻辑图：
还有一个问题就是拷贝构造的参数我们为什么要加const呢？
答案是：怕我们拷贝反了！
3.若未显式定义，编译器会生成默认的拷贝构造函数。 默认的拷贝构造函数对象按内存存储按字节序完成拷贝，这种拷贝叫做浅拷贝，或者值拷贝。
//默认生成的拷贝构造函数 #include<iostream> using namespace std; class Time { public: Time() { _hour = 1; _minute = 1; _second = 1; } Time(const Time& t) { _hour = t._hour; _minute = t._minute; _second = t._second; cout << "Time::Time(const Time&)" << endl; } private: int _hour; int _minute; int _second; }; class Date { private: // 基本类型(内置类型) int _year = 1970; int _month = 1; int _day = 1; // 自定义类型 Time _t; }; int main() { Date d1; // 用已经存在的d1拷贝构造d2，此处会调用Date类的拷贝构造函数 // 但Date类并没有显式定义拷贝构造函数，则编译器会给Date类生成一个默认的拷贝构造函数 Date d2(d1); return 0; }
注意：在编译器生成的默认拷贝构造函数中，内置类型是按照字节方式直接拷贝的，而自定义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的。
4.类中如果没有涉及资源申请时，拷贝构造函数是否写都可以；一旦涉及到资源申请时，则拷贝构造函数是一定要写的，否则就是浅拷贝。
思考一个问题：编译器生成的默认拷贝构造函数已经可以完成字节序的值拷贝了，对于内置类型我们还又必要写拷贝构造吗？答案是要不要写拷贝构造，我们还是要参考拷贝构造的特性4,有没有涉及支援申请！！！
我们看下面一段代码：
#include<iostream> using namespace std; typedef int DataType; class Stack { public: Stack(size_t capacity = 10) { _array = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType)); if (nullptr == _array) { perror("malloc申请空间失败"); return; } _size = 0; _capacity = capacity; } void Push(const DataType& data) { // CheckCapacity(); _array[_size] = data; _size++; } ~Stack() { if (_array) { free(_array); _array = nullptr; _capacity = 0; _size = 0; } } private: DataType* _array; size_t _size; size_t _capacity; }; int main() { Stack s1; s1.Push(1); s1.Push(2); s1.Push(3); s1.Push(4); return 0; }
上面的代码需要拷贝构造，不然两个栈会相互影响！可以看到拷贝构造的特性4就是我们写不写拷贝构造的依据！
3.拷贝构造函数典型调用场景
- 使用已存在对象创建新对象
- 函数参数类型为类类型对象
- 函数返回值类型为类类型对象
提醒：为了提高程序效率，一般对象传参时，尽量使用引用类型，返回时根据实际场景，能用引用尽量使用引用。
五、结语
本章的内容对于初学者来说挺难的，但是这些成员函数非常重要，务必要好好理解！学会它们后相信你的水平会有进一步提高！
