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⏰发布时间⏰：2024-06-06 09:02:26
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- 🎄一、为什么需要构造函数
- 🎄二、什么是构造函数
- 🎄三、使用构造函数
- 🎄四、默认构造函数
- 🎄五、成员初始化列表
- 🎄六、总结
🎄一、为什么需要构造函数
C++的目标之一是让使用类对象就像使用标准类型一样。如果没有构造函数，就无法创建对象并初始化。下面代码演示了CDate类对象初始化时会报错。
int year = 2001； // 有效初始化
struct thing
{
char * pn；
int m;
};
thing amabob = {"wodget", -23}; // 有效初始化
class CDate
{
int year;
int mon;
int day;
};
CDate date = {2024, 06, 05}; // 编译报错
这里CDate类对象初始化出错的原因是，数据部分是私有的，只能通过类成员函数去访问，如果将数据设置为公有会违背“数据隐藏”的思想。所以，我们需要一个成员函数，能够在创建对象时初始化数据部分。C++提供了这样的函数——构造函数。
🎄二、什么是构造函数
构造函数：专门用于构造新对象、 将值赋给它们的数据成员。
构造函数的函数名和类名相同，没有返回值类型，会在创建对象时自动调用一次，目的是初始化对象。
下面看看怎样声明和定义构造函数? 以 CDate 类为例，代码如下：
class CDate
{
public:
CDate(int year, int mon, int day); // 构造函数声明
private:
int m_year;
int m_mon;
int m_day;
};
// 构造函数定义
CDate::CDate(int year, int mon, int day)
{
m_year = year;
m_mon = mon;
m_day = day;
}
在编写类成员函数时，需要注意，参数名不能和类成员名相同，否则最终代码会写出year=year，为了避免这种情况，常见的做法是在数据成员前加m_前缀表示其为类成员。
🎄三、使用构造函数
C++提供了两种使用构造函数来初始化对象的方式。
- 1、显式地调用构造函数：
CDate date = CDate(2024,6,5); - 2、隐式地调用构造函数：
CDate date(2024,6,5); // 这种形式更紧凑
每次创建类对象（甚至使用 new 动态分配内存）时，C++都自动调用类构造函数。下面是将构造函数与 new 一起使用的方法，这种情况下，对象没有名称，但可以使用指针来管理该对象：
CDate *pDate = new CDate(2024,6,5);
另外，如果编译器支持C++11，则支持下面三种写法：
CDate date = {2024,6,5}; // C++11
CDate date{2024,6,5};
CDate *pDate = new CDate{2024,6,5};
注意：无法使用对象来调用构造函数，因为在构造函数构造出对象之前，对象是不存在的。因此构造函数被用来创建对象，而不能通过对象来调用。
结合上个小节，下面代码演示了怎么声明、定义、使用构造函数：
// g++ 09_Construct_Date.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class CDate
{
public:
CDate(int year, int mon, int day); // 构造函数声明
void show()
{
cout << "Date: " << m_year << "." << m_mon << "." << m_day << endl;
}
private:
int m_year;
int m_mon;
int m_day;
};
// 构造函数定义
CDate::CDate(int year, int mon, int day)
{
m_year = year;
m_mon = mon;
m_day = day;
}
int main()
{
CDate date = CDate(2024,6,5);
date.show();
CDate date1(2024,6,6);
date1.show();
CDate *pDate = new CDate(2024,6,7);
pDate->show();
return 0;
}
运行结果：
🎄四、默认构造函数
首先要清楚一点，构造函数可以存在多个，并且形成重载的关系，编译器会根据参数自动选择调用那个构造函数。我们可以改一下上面代码的类如下，多了两个重载的构造函数：
class CDate
{
public:
CDate(int year, int mon, int day); // 构造函数声明
CDate(int year, int mon); // 构造函数声明
CDate(); // 构造函数声明
void show()
{
cout << "Date: " << m_year << "." << m_mon << "." << m_day << endl;
}
private:
int m_year;
int m_mon;
int m_day;
};
默认构造函数：如果类没有提供任何的构造函数，则编译器会自动提供一个默认构造函数，它没有参数，也不做任何工作。
CDate 类的默认构造函数可能如下：
CDate::CDate(){
}
在未提供显式初始值去创建对象时会调用默认构造函数，如下：
CDate date; // 未显示提供初始值，会调用默认构造函数
注意：如果类提供了构造函数，则编译器就不会在提供默认构造函数。如果该类需要使用默认构造函数，则需要程序员在类中为其提供默认构造函数，或者将其中一个构造函数的参数都给默认值。
在设计类时， 通常应提供对所有类成员做隐式初始化的默认构造函数。
上个小节代码中，我们为 CDate 类只提供了一个带有构造函数，所以，如果程序中使用 CDate date; 则会报错：error: no matching function for call to ‘CDate::CDate()’，下面我们修改一下，为其提供一个默认构造函数：
// g++ 09_Construct_Date.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class CDate
{
public:
CDate(int year, int mon, int day); // 构造函数声明
CDate(){} // 默认构造函数
void show()
{
cout << "Date: " << m_year << "." << m_mon << "." << m_day << endl;
}
private:
int m_year;
int m_mon;
int m_day;
};
// 构造函数定义
CDate::CDate(int year, int mon, int day)
{
m_year = year;
m_mon = mon;
m_day = day;
}
int main()
{
CDate date = CDate(2024,6,5);
date.show();
CDate date1(2024,6,6);
date1.show();
CDate *pDate = new CDate(2024,6,7);
pDate->show();
CDate date_default;
date_default.show();
return 0;
}
运行结果如下：date_default 对象的值是乱码，因为我们的提供的默认构造没做任何东西，正常编写代码时会做一些初始化动作。
🎄五、成员初始化列表
在C++中，const修饰的变量必须初始化，引用也必须初始化。如果一个类存在const成员或引用成员，则上面的构造函数无法对这两类成员进行初始化。C++为构造函数提供了 成员初始化列表 来解决这类问题。
成员初始化列表：成员初始化列表由逗号分隔的初始化列表组成(前面带冒号)。它位于构造函数参数列表的右括号之后、函数体左括号之前。
CDate 类的 成员初始化列表 可以写成下面代码：
CDate():m_year(2024), m_mon(1), m_day(1)
{}
注意：成员初始化列表 只能在构造函数中使用。一旦类中出现const成员或引用成员，则编译器会要求每个构造函数都去初始化这两类成员，且必须使用 成员初始化列表。
下面对上个小节的代码修改一下，在 CDate 类中声明一个 const 变量，代码如下：
// g++ 09_Construct_Date.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class CDate
{
public:
CDate(int year, int mon, int day); // 构造函数声明
//CDate(){} // 默认构造函数
CDate():Month(12) // 默认构造函数
{
//Month = 12; // 报错：assignment of read-only member ‘CDate::Month’
m_year = 2024;
m_mon = 1;
m_day = 1;
}
void show()
{
cout << "Date: " << m_year << "." << m_mon << "." << m_day << endl;
}
private:
int m_year;
int m_mon;
int m_day;
const int Month;
};
// 构造函数定义
CDate::CDate(int year, int mon, int day):Month(12)
{
m_year = year;
m_mon = mon;
m_day = day;
}
int main()
{
CDate date = CDate(2024,6,5);
date.show();
CDate date1(2024,6,6);
date1.show();
CDate *pDate = new CDate(2024,6,7);
pDate->show();
CDate date_default;
date_default.show();
return 0;
}
🎄六、总结
👉本文详细介绍了C++中的构造函数，怎样声明、定义、使用构造函数，默认构造函数，构造函数的成员初始化列表。
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参考：
《C++ Primer Plus》
