构造函数与析构函数
本章思维导图：
注：本章思维导图对应的Xmind文件和.png文件都已导入到”资料“中
1. 构造函数
以前，我们写一个Date类一般是这么写的：
class Date { public : void Init(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1; d1.Init(2023, 10, 30); return 0; }
可以看到，我们每实例化一个Date对象，都要调用一次Init函数来对对象进行初始化，着是有点不方便的。
因此，为了方便初始化对象这一操作，C++有了构造函数这一概念。
构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，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。
1.1 构造函数的声明和定义
我们规定：
- 构造函数没有返回值（不需要写
void）- 构造函数的函数名与类名相同
- 构造函数支持函数重载
- 构造函数可以没有形参，形参可以都是缺省参数，也可以不是缺省参数
例如，对于Date类的构造函数，我么可以这样写：
class Date { public : //方式一： Date(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } //方式二： Date() { _year = 2023; _month = 10; _day = 30; } //方式三： Date(int year = 2023, int month = 10, int day = 30) { _year = year; _month = month; _day = day; } private: int _year; int _month; int _day; };
一般建议将构造函数的形参设置为全缺省参数
1.2 默认构造函数
如果自己不写构造函数，那么系统就会自动生成一个构造函数，即默认构造
例如：
class Date { private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1; return 0; }
执行过后，对象d1就会变成：
可以看到，d1里的三个成员变量仍是随机值。
那是不是可以说，系统默认生成的默认构造就没有一点价值呢？
以前我们做过一道题——《两个栈实现队列》，现在我们可以就这一道题定义两个类Stack和MyQueue：
class Stack { public: Stack(int capacity = 3) { _capacity = capacity; _a = (int*)malloc(sizeof(int) * _capacity); _top = 0; } //这只是一个示例代码，其他功能不做展示 private: int* _a; int _capacity; int _top; }; class MyQueue { public: //这只是一个示例代码，其他功能不做展示 private: Stack _st1; Stack _st2; int _size = 0; //C++11规定，内置类型在声明时可以用缺省值初始化 }; int main() { MyQueue mq; return 0; }
我们运行，可以看到：
尽管我们没给类MyQueue写构造函数，编译器采用的是自动生成的默认构造，但是里面的两个成员变量st1和st2都已经被初始化。这是因为这个默认构造碰到自定义类型Stack时，就会调用Stack类的构造函数
因此我们可以得出结论：
对于编译器自动生成的构造函数，
- 对内置类型（
int、char、指针等）不做处理- 对自定义类型，调用它自己的构造函数
同时，C++也规定，除了我们自己不写，系统自动生成的构造函数叫做默认构造，没有参数的构造函数、参数全为缺省的构造函数也都可以被看作是默认构造，同时，默认构造有且只有一个。
1.3 构造函数的调用
构造函数不需要人为调用，由编译器自动调用，且在一个对象的生命周期内，构造函数只会调用一次。
以Date类为例：
class Date { public : Date(int year = 2023, int month = 10, int day = 30) { _year = year; _month = month; _day = day; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1(2023, 11, 1); //方法一 Date d2(2024); //方法二：注意缺省参数的使用 Date d3; //方法三：特别注意，如果不传参，那么就不要带括号 }
这里特别注意第三种实例化对象的方式，如果不传参，那么一定不能带括号**，否则编译器就不能区分这到底是一个函数的声明还是一个对象的实例化**：
int main() { Date d3(); d3._year = 2022; return 0; } //报错：“._year”的左边必须有类/结构/联合 //说明编译器认为d3不是类
2. 析构函数
和构造函数相反，析构函数就是用来完成对象中资源清理的成员函数
2.1 析构函数的声明和定义
规定：
- 析构函数的函数名为
~ classname- 析构函数没有返回值
- 析构函数没有形参
- 析构函数不支持函数重载
例如对于Stack类，它的析构函数就是：
~Stack() { free(_a); //清理资源——释放动态开辟的空间 _a = nullptr; _capacity = _top = 0; }
2.2 默认析构函数
和默认构造函数一样，如果自己不写析构函数，那么编译器就会自动生成一个析构函数。
同时，这个默认析构对于成员变量的处理方式和默认构造一样：
- 对内置类型不做处理
- 对自定义类型，调用他自己的析构函数
例如，对于Stack类，如果我们不写析构函数：
可以看到，对象st1的生命周期结束了其里面的成员变量_a都没有销毁，而_a的空间是动态开辟出来的，这就导致了内存泄漏，这是非常危险的。
而对于MyQueue类，如果不写析构函数：
可以看到，两个Stack对象里的空间都已经被释放，这就是因为对于自定义类型，默认析构会调用它的析构函数。
2.3 析构函数的调用及其必要性
当对象的生命周期结束时，编译器会自动调用析构函数，无需人为调用
什么情况必须写析构函数：
如果该对象在构造时用指针动态开辟了空间（申请了资源），那么就必须自己声明和定义析构函数来清理这部分资源，否则就会造成内存泄漏
什么情况可以不写：
- 类的成员都是自定义类型
- 类的成员在构造时没有申请空间资源（如
Date类）
下一章，我们将继续讲C++类里面的默认成员函数——拷贝构造和赋值重载，以及运算符重载等相关知识。
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