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)

简介: 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



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:

参数分为: 有参构造和无参构造(默认构造函数)

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。

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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。

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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。

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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;

}



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