C++对象的初始化和清理之构造函数和析构函数分析与实例（一）

对象的初始化和清理

• 生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全
  
• C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及 对象销毁前的清理数据的设置。
  

构造函数和析构函数

对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题

一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知

同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题

c++利用了构造函数和析构函数解决上述问题，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。

对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会提供

编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。

• 构造函数：主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值（进行类初始化的操作）。构造函数由编译器自动调用，无须手动调用。
  
• 析构函数：主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作。
  

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
   

classPerson

{

public:

   //构造函数

   Person()

   {

       cout<<"Person的构造函数调用"<<endl;

   }

   //析构函数

   ~Person()

   {

       cout<<"Person的析构函数调用"<<endl;

   }

};

voidtest01()

{

   Personp;

}

intmain() {

   

   test01();

   system("pause");

   return0;

}

注意：在main函数中，只有构造没有析构，因为程序在system("pause")处暂停了程序，所以不会调用析构函数，当main函数运行完成前会自动调用析构函数。图二所示每次初始化对象时只调用一次。

构造函数的分类及调用

两种分类方式：

按参数分为： 有参构造和无参构造(默认构造函数)

按类型分为： 普通构造和拷贝构造

三种调用方式：

1.括号法(常用)

2.显示法

3.隐式转换法

示例：

//1、构造函数分类

// 按照参数分类分为 有参和无参构造   无参又称为默认构造函数

// 按照类型分类分为 普通构造和拷贝构造

classPerson {

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(inta) {

       age=a;

       cout<<"有参构造函数!"<<endl;

   }

   //拷贝构造函数

   Person(constPerson&p) {

       age=p.age;

       cout<<"拷贝构造函数!"<<endl;

   }

   //析构函数

   ~Person() {

       cout<<"析构函数!"<<endl;

   }

public:

   intage;

};

//2、构造函数的调用

voidtest01() {

   //2.1  括号法（常用）

   Personp1;//调用无参构造函数，默认构造函数的调用

   Personp2(10);//有参构造函数

   Personp3(p2);//拷贝构造函数

   //注意1：调用无参构造函数不能加括号，如果加了编译器认为这是一个函数声明

   //Person p2();

   //2.2 显式法

   Personp2=Person(10); //相当于给匿名对象Person(10)起个名字叫p2

   Personp3=Person(p2);

   //Person(10)单独写就是匿名对象（等同于int(10)存于栈上），特点：当前行结束之后，马上析构，即系统立即回收掉匿名对象。

   //2.3 隐式转换法（简化的显示法）

   Personp4=10; // Person p4 = Person(10);

   Personp5=p4; // Person p5 = Person(p4);

   //注意2：不能利用 拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器认为是对象声明

   //Person (p5);等同于Person p5；

}

intmain() {

   test01();

   system("pause");

   return0;

}

PS：匿名对象特点：当行结束立即析构，如下图代码的执行顺序，一般的类在实例化后都是在当前函数执行完成后才析构。

Person(10)单独写就是匿名对象（等同于int(10)存于栈上），特点：当前行结束之后，马上析构，即系统立即回收掉匿名对象。

匿名对象同上面章节的int(10)注意加上new就可以将数据开辟到堆区。

注意点：

1. 括号法调用无参构造函数不能加括号，如果加了编译器认为这是一个函数声明。错误：Person p2();
   
2. 不能利用 拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器认为是对象声明。错误：Person (p5);等同于Person p5；
   

拷贝构造函数调用时机

C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况

• 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
  
• 值传递的方式给函数参数传值
  
• 以值方式返回局部对象
  

示例：

classPerson {

public:

   Person() {

       cout<<"无参构造函数!"<<endl;

       mAge=0;

   }

   Person(intage) {

       cout<<"有参构造函数!"<<endl;

       mAge=age;

   }

   Person(constPerson&p) {

       cout<<"拷贝构造函数!"<<endl;

       mAge=p.mAge;

   }

   //析构函数在释放内存之前调用

   ~Person() {

       cout<<"析构函数!"<<endl;

   }

public:

   intmAge;

};

//1. 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象

voidtest01() {

   Personman(100); //p对象已经创建完毕

   Personnewman(man); //调用拷贝构造函数

   Personnewman2=man; //拷贝构造

   //Person newman3;

   //newman3 = man; //不是调用拷贝构造函数，赋值操作

}

//2. 值传递的方式给函数参数传值

//相当于Person p1 = p;

voiddoWork(Personp1)

{}

voidtest02() {

   Personp; //无参构造函数

   doWork(p);//值传递拷贝新数据

}

//关键：值传递拷贝一份新的数据。先进后出：先是p的构造函数调用，再是p1的拷贝函数的调用，之后是p1的析构函数的调用，再是p的析构函数的调用。

//3. 以值方式返回局部对象

PersondoWork2()

{

   Personp1;

   cout<< (int*)&p1<<endl;//打印p1的地址

   returnp1;//返回的p1是根据p1重新拷贝出来的一份新的数据。所以运行dowork2()后会先是调用构造再调用拷贝构造最后是析构和析构。用值的方式返回相当于拷贝构造。

}

voidtest03()

{

   Personp=doWork2();

   cout<< (int*)&p<<endl;//打印p的地址

}

//p1和p不是同一个地址验证了值返回的是一个新的对象。

intmain() {

   //test01();

   //test02();

   test03();

   system("pause");

   return0;

}

案例刨析：

使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象

值传递的方式给函数参数传值。

关键：值传递拷贝一份新的数据。先进后出：先是p的构造函数调用，再是p1的拷贝函数的调用，之后是p1的析构函数的调用，再是p的析构函数的调用。

以值方式返回局部对象

关键：返回的p1是根据p1重新拷贝出来的一份新的数据。所以运行dowork2()后会先是调用构造再调用拷贝构造return一个p，最后是p1的析构再是test03()中p的析构。

用值的方式返回相当于拷贝构造。

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++不在提供默认无参构造，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
  

示例：

classPerson {

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(inta) {

       age=a;

       cout<<"有参构造函数!"<<endl;

   }

   //拷贝构造函数

   Person(constPerson&p) {

       age=p.age;

       cout<<"拷贝构造函数!"<<endl;

   }

   //析构函数

   ~Person() {

       cout<<"析构函数!"<<endl;

   }

public:

   intage;

};

voidtest01()

{

   Personp1(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

   Personp2(p1);

   cout<<"p2的年龄为： "<<p2.age<<endl;

}

voidtest02()

{

   //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

   Personp1; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错

   Personp2(10); //用户提供的有参

   Personp3(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

   Personp4; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错

   Personp5(10); //此时如果用户自己没有提供有参，会出错

   Personp6(p5); //用户自己提供拷贝构造

}

intmain() {

   test01();

   system("pause");

   return0;

}