C++类和对象中(构造函数,析构函数,拷贝构造函数)详解(上)

简介: C++类和对象中(构造函数,析构函数,拷贝构造函数)详解

一.前言

1.类的6个默认成员函数

如果一个类中什么成员都没有,简称为空类。

空类中真的什么都没有吗?并不是,当一个类在什么都不写时,编译器会自动生成以下6个默认成员函数。

默认成员函数:用户没有显式实现,编译器会生成的成员函数称为默认成员函数。

这篇博客我们重点介绍构造函数和析构函数还有拷贝构造函数

这里请大家先建立一个观念:

构造函数和析构函数是函数中的贵族,我们不能用普通函数的视角去看待它们,而拷贝构造函数是构造函数中的一种

它们是非常独特的函数

二.构造函数

1.构造函数的引出

注意:构造函数虽然叫做构造函数,但是它的任务并不是开辟空间去创建一个对象,而是初始化一个对象

这里的构造函数是:

Date(int year, int month, int day)
{
  _year = year;
  _month = month;
  _day = day;
}

注意:构造函数没有返回值,不写返回值类型,不写void

你发现没有,这个Date的构造函数跟Init的实现一样啊,这也就说明了构造函数的功能就是初始化对象,不是开辟空间创建一个对象

那它为什么不叫作初始化函数呢?C++创始人就是这么定义的,没有为什么

构造函数是自动调用的,不过我们在构造函数中写了三个形参,所以即使构造函数是自动调用的,我们也要去传参啊,怎么传参呢?

C++语法这么规定:在创建对象的时候直接一起传参

Date d1(2023,10,20);

2.无参构造函数

这不还是需要传参吗?

如果我在创建对象的时候都忘了传参呢?

因为构造函数是支持重载的

所以我们可以再去定义一个无参构造函数

Date()
{
  _year = 1;
  _month = 2;
  _day = 3;
}
调用:Date d2;

注意:调用无参构造函数的时候不能加()

也就是不允许这样去调用:

Date d2();

为什么呢?

因为这行代码也可以被认为是一个函数的声明,这个函数的函数名是d2,函数的返回值类型是Date类型,函数没有任何形参

所以会产生歧义

因此C++创始人就规定不要加括号,直接Date d2;就行

3.缺省参数在构造函数中的应用

还是有点麻烦啊,我想去随心所欲地创建一个对象

就像这样:我还要定义这么两个构造函数,

能不能就只定义一个构造函数,而且还能让我更加随心所欲地去传参呢?

int main()
{
  Date d1(2023, 10, 20);
  d1.Print();
  Date d2;
  d2.Print();
  return 0;
}

答案是:当然可以了,我们之前学的缺省参数就派上用场了

然后我们写完之后迫不及待地去运行,结果:报错…

为什么呢?

两个报错,

1.其实这个全缺省参数的构造函数跟

Date(int year,int month,int day);
• 1

无法构成重载,(因为函数名相同,参数的个数,类型均相同)

2.这个全缺省参数的构造函数尽管与无参构造函数形成了重载,但是当我们无参调用的时候就会发生歧义,因此这两个构造函数也不能同时存在

不错,达到了我们的要求

但是有一个问题:当我们不写构造函数的时候会发生什么呢?

4.编译器实现的默认构造函数

这里所提到的默认构造函数是编译器为我们实现的默认构造函数(大家可以理解为这里是狭义的默认构造函数,后面我们会提到广义的默认构造函数)

编译器会给我们实现一个默认构造函数,不过它会给我们初始化为随机值,

那我要它有什么用?

别急,我们先来看一个代码

这不还是没有什么好的初始化吗?

还是随机值啊

大家不要急吗,下面才是重头戏

我们先给Stack这个类写上我们定义的构造函数

Stack(int capacity = 4)
{
  _a = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
  if (NULL == _a)
  {
    perror("malloc申请空间失败!!!");
    return;
  }
  _capacity = capacity;
  _top = 0;
}

注意:如果这里的Stack没有我们自定义的构造函数,那么Stack就会调用Stack的默认构造函数(编译器生成的默认构造函数),也就是初始化为随机值

所以:

如果一个类中有自定义类型的成员变量,

那么我们可以考虑使用这个类的默认构造函数(编译器给我们生成的默认构造函数)

既然你去使用这个类的默认构造函数,那么这个类中的内置类型的成员变量怎么办呢?

C++11支持我们去在类的成员变量当中给缺省值

class MyQueue
{
private:
  Stack pushst;
  Stack popst;
  int _size = 1;
  这个依然是声明,只不过是给了一个缺省值而已
  永远记住:对于非函数来说,到底是声明还是定义要看是否真的开辟了空间
  函数的话看什么声明还是定义就很简单了吧
};

在VS2019中,编译器给我们处理了,而在VS2013中编译器没有给我们去处理

总结:

1.一般情况下,我们都要自己写构造函数

2.成员都是自定义类型,或者声明时给了缺省值:可以考虑让编译器自己生成构造函数

5.广义的默认构造函数

上面第四点提到的都是狭义的默认构造函数(有一个地方提到了广义的默认构造函数,我在那个地方已经标明了)

下面我们来看看广义的默认构造函数是什么?

这个初始化列表我们后面会进行详细介绍的

6.默认构造函数的形成规则

那么在什么情况下编译器才会给我们自动去生成一个无参的默认构造函数呢?

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

用户显式定义编译器将不再生成。

当我们调用默认构造函数时发现不存在默认构造函数,这也就说明了上面那个规则

三.析构函数

1.析构函数的语法

析构函数是非常有价值的,回想一下我们在用C语言去实现数据结构并且使用的时候,

是不是经常很容易就会忘了调用destroy销毁函数,所以析构函数是很有价值的

我们以日期类为例,熟悉一下析构函数的语法

class Date
{
public:
  Date(int year = 1, int month = 2, int day = 3)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
  ~Date()
  {
    cout << "~Date4()" << endl;
  }
  void Print()
  {
    cout << _year << " " << _month << " " << _day << endl;
  }
private:
  int _year = 0;
  int _month = 0;
  int _day = 0;
};

因此:

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类;

有资源申请时,一定要写,否则会造成资源泄漏,比如Stack类。

2.编译器实现的默认析构函数

当我们不写析构函数的时候,会发生什么现象呢?

默认生成的析构函数,行为跟构造函数类似
内置类型成员不做处理
自定义类型回去调用它的析构

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