问题

对象中成员变量的初始值是多少？

成员变量的初始值

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    int i;
    int j;
public:
    int getI() { return i; }
    int getJ() { return j; }
};

Test gt;

int main()
{
    printf("gt.i = %d\n", gt.getI());
    printf("gt.j = %d\n", gt.getJ());
    
    Test t1;
    
    printf("t1.i = %d\n", t1.getI());
    printf("t1.j = %d\n", t1.getJ());
    
    Test* pt = new Test;
    
    printf("pt->i = %d\n", pt->getI());
    printf("pt->j = %d\n", pt->getJ());
    
    delete pt;
    
    return 0;
}

程序运行结果如下图所示

gt 变量是存储在静态存储区的，t1 变量是存储在栈上的，pt 变量是存储在堆上的，存储静态存储区变量的值初始值为0，存储在栈和堆上变量的初始值为随机值

从程序设计的角度，对象只是变量，因此：

在栈上创建变量时，成员变量初始值为随机值

在堆上创建变量时，成员变量初始值为随机值

在静态存储区创建变量时，成员变量初始值为 0

构造函数

C++ 中可以定义与类名相同的特殊成员函数

这种特殊的成员函数叫做构造函数

构造没有任何返回类型的声明

构造函数在对象定义时自动被调用

构造函数初探

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    int i;
    int j;
public:
    int getI() { return i; }
    int getJ() { return j; }
    Test()
    {
        printf("Test() Begin\n");
        
        i = 1;
        j = 2;
        
        printf("Test() End\n");
    }
};

Test gt;

int main()
{
    printf("gt.i = %d\n", gt.getI());
    printf("gt.j = %d\n", gt.getJ());
    
    Test t1;
    
    printf("t1.i = %d\n", t1.getI());
    printf("t1.j = %d\n", t1.getJ());
    
    Test* pt = new Test;
    
    printf("pt->i = %d\n", pt->getI());
    printf("pt->j = %d\n", pt->getJ());
    
    delete pt;
    
    return 0;
}

代码运行结果如下图所示

我们创建了 3 个 Test 对象，通过打印可以看出 Test 构造函数被调用了三次；每创建一个类对象，这个类的构造函数就会被自动调用

带有参数的构造函数

构造函数可以根据需要定义参数

一个类中可以存在多个重载的构造函数

构造函数的重载遵循 C++ 重载的规则

对象定义和对象声明不同

对象定义：申请对象的空间，并调用构造函数

对象声明：告诉编译器存在这样一个对象

构造函数的自动调用

带参数的构造函数

#include <stdio.h>

class Test
{
public:
    Test() 
    { 
        printf("Test()\n");
    }
    Test(int v) 
    { 
        printf("Test(int v), v = %d\n", v);
    }
};

int main()
{
    Test t;      // 调用 Test()
    Test t1(1);  // 调用 Test(int v)
    Test t2 = 2; // 调用 Test(int v)
    
    int i(100);
    
    printf("i = %d\n", i);
    
    return 0;
}

程序运行结果如下图所示

第 18 行调用的是不带参数的构造函数，第 19 20 行，调用的是带参数的构造函数 

构造函数的调用

一般情况下，构造函数在对象定义时被自动调用

一些特殊情况下，需要手工调用构造函数

需求：开发一个数组类解决原生数组的安全性问题

提供函数获取数组长度

提供函数获取数组元素

提供函数设置数组元素

两个特殊的构造函数

无参构造函数

• 没有参数的构造函数
• 当类中没有定义构造函数时，编译器默认提供一个无参构造函数，并且其函数体为空

拷贝构造函数

• 参数为 const class_name& 的构造函数
• 当类中没有定义拷贝构造函数时，编译器默认提供一个拷贝构造函数，简单的进行成员变量的值复制

拷贝构造函数的意义

兼容 C 语言的初始化方式

初始化行为能够符合预期的逻辑

深拷贝

• 拷贝后对象的物理状态相同

浅拷贝

• 拷贝后对象的逻辑状态相同

编译器提供的拷贝构造函数只进行浅拷贝！

什么时候需要进行深拷贝？

对象中有成员指代了系统中的资源

成员指向了动态内存空间

成员打开了外存中的文件

成员使用了系统中的网络端口

问题分析

一般性原则

自定义拷贝构造函数，必然需要实现深拷贝！！！

小结

每个对象在使用之前都应该初始化

类的构造函数用于对象的初始化

构造函数与类同名并且没有返回值

构造函数在对象定义时自动被调用

构造函数可以根据需要定义参数

构造函数之间可以存在重载关系

构造函数遵循 C++ 中重载函数的规则

在一些情况下可以手动调用构造函数

C++ 编译器会默认提供构造函数

无参构造函数用于定义对象的默认初始化状态

拷贝构造函数在创建对象时拷贝对象的状态

对象的拷贝有浅拷贝和深拷贝两种

• 浅拷贝使得对象的逻辑状态相同
• 深拷贝使得对象的物理状态相同