C++零碎记录（三）

news2024/12/25 9:29:21

作者：小王同学在积累
链接：https://www.zhihu.com/question/437657370/answer/1692846096
来源：知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
 

5. 构造函数和析构函数

5.1 构造函数和析构函数的作用

① 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，构造函数由编译器自动调用，无须手动调用。

② 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。

5.2 构造函数和析构函数的语法

① 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。

② 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。 
#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

//对象的初始化和清理
//1、构造函数 进行初始化操作

class Person
{
public:  //无论是构造函数还是析构函数都是在public作用域下
    //1.1、构造函数
    //没有返回值 不用写void
    //函数名 与类名相同
    //构造函数可以有参数，可以发生重载
    //创建对象的时候，构造函数会自动调用，而且只调用一次
    Person()
    {
        cout << "Person 构造函数的调用" << endl;
    }

    /*
    如果你不写，编译器会自动创建一个，但是里面是空语句
    Person()
    {
        
    }
    */

    //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。
    ~Person()
    {
        cout << "Person 析构函数的调用" << endl;
    }
};

//构造和析构都是必须有的实现，如果我们自己不提供，编译器会提供一个空实现
void test01()
{
    Person p;  //创建对象的时候，自动调用构造函数
               //这个对象p是一个局部变量，是在栈上的数据，test01执行完，释放这个对象
}

int main()
{
    
    //方式一：
    test01();   // 析构释放时机在test01运行完前，test01函数运行完后，里面的对象就被释放了
    

    /*
    方式二：     //创建对象的时候，自动调用构造函数
    Person p;   //只有构造函数，没有析构函数，只有main函数结束完前，对象要释放掉了，才会调用析构函数
    */

    system("pause");

    return 0;

}

运行结果：

  • Person 构造函数的调用
  • Person 析构函数的调用
  • 请按任意键继续. . .

5.3 构造函数的分类及调用

① 两种分类方式：

1. 按参数分为：有参构造和无参构造。
2. 按类型分为：普通构造和拷贝构造。

② 三种调用方式：

1. 括号法
2. 显示法
3. 隐式转换法 
#include <iostream>
using namespace std;

//1构造函数的分类及调用
//分类
//按照参数分类：无参构造(默认构造) 和 有参构造
class Person
{
public: 
    //构造函数  编译器默认的构造函数是无参的
    Person()
    {
        cout << "Person 无参构造函数的调用" << endl;
    }


    Person(int a)
    {
        age = a;
        cout << "Person 有参构造函数的调用" << endl;
    }

    //拷贝构造函数
    Person( const Person &p)  //用引用的方式传进来，不能改变原来的对象的属性，所以用const        
    {
        // 将传入的人人身上的所有属性，拷贝到我身上
        cout << "Person 拷贝构造函数的调用" << endl;
        age = p.age;
    }

    ~Person()
    {
        cout << "Person 析构函数的调用" << endl;
    }

    int age;
};

//调用
void test01()
{
    /*
    
    //1、括号法
    Person p1;       //默认构造函数调用
    Person p2(10);   //有参构造函数
    Person p3(p2);   //拷贝构造函数

    cout << "p2的年龄为：" << p2.age << endl;
    cout << "p3的年龄为：" << p3.age << endl;

    //注意事项1
    //调用默认构造函数的时候，不要加()。
    //下面这行代码，编译器会认为是一个函数的声明，像void func(),不会认为在创建对象。
    //Person p1();

    */

    /*
    * 
    //2、显示法
    Person p1;  //创建一个对象，这个对象调用的是无参构造
    Person p2 = Person(10); //有参构造  将匿名对象起了一个名称p2
    Person p3 = Person(p2); //创建一个对象，这个对象调用的是拷贝构造

    Person(10); //匿名对象 特点：当前行执行结束后，系统会立即回收匿名对象
    cout << "aaaa" << endl;  //通过打印时机可以得到：test还没结束，就运行析构函数了
    
    //注意事项2
    //不要利用拷贝构造函数 初始化匿名对象  编译器认为 Person(p3) 等价于 Person p3，
    //编译器会认为这是一个对象的声明，而上面已经有一个p3了，Person p3 = Person(p2);因此编译器认为重定义了       
    Person(p3);

    */
    
    //3、隐式转换法
    Person p4 = 10; //相当于 写了 Person p4 = Person(10);  调用有参构造
    Person p5 = p4; //调用拷贝构造

}
int main()
{
    test01();

    system("pause");

    return 0;

}

运行结果：

  • Person 有参构造函数的调用
  • Person 拷贝构造函数的调用
  • Person 析构函数的调用
  • Person 析构函数的调用
  • 请按任意键继续. . .

5.4 拷贝构造函数调用时机

① C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况。

1. 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象。
2. 值传递的方式给函数参数传值。
3. 以值方式返回局部对象。 
#include <iostream>
using namespace std;

//拷贝构造函数调用时机

//1、使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象

//2、值传递的方式给函数参数传值

//3、值方式返回局部对象

class Person
{
public:
    Person()
    {
        cout << "Person 默认构造函数调用" << endl;
    }

    Person(int age)
    {
        m_Age = age;
        cout << "Person 有参构造函数调用" << endl;
    }

    Person(const Person& p)
    {
        m_Age = p.m_Age;
        cout << "Person 拷贝构造函数调用" << endl;
    }

    ~Person()
    {
        cout << "Person 析构函数调用" << endl;
    }

    int m_Age;

};

//1、使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01()
{
    Person p1(20);
    Person p2(p1);

    cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
}

//2、值传递的方式给函数参数传值
void doWork(Person p)
{

}

void test02()
{
    Person p;
    doWork(p);   //实参传给形参的时候，会调用拷贝构造函数，这个是值传递，是一个临时的副本
                 //拷贝出去的p和原来的p 不是一个p
}

//3、值方式返回局部对象
Person doWork2() //返回值类型为Person对象
{
    Person p1;   //局部对象
    cout << (int*)&p1 << endl;
    return p1;  //以值的方式返回一个拷贝的对象给外部，拷贝出一个对象p1'与原对象p1不一样,调用拷贝构造函数

    //程序运行结束，释放原p1，调用析构函数
}

void test03()
{
    Person p = doWork2(); //这里没有调用拷贝构造函数，直接用p接收拷贝对象p1’
    cout << (int*)&p << endl;

    //程序运行结束，释放拷贝的对象p1',调用析构函数
}

int main()
{
    //test01();	
    //test02();
    test03();

    system("pause");

    return 0;

}

运行结果：

  • Person 默认构造函数调用
  • 005DF904
  • Person 拷贝构造函数调用
  • Person 析构函数调用
  • 005DF9FC
  • Person 析构函数调用
  • 请按任意键继续. . .

5.5 构造函数调用规则

5.5.1 构造函数调用规则

① 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

② 构造函数调用规则如下：

1. 如果用户定义有参构造函数，C++不再提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造。
2. 如果用户定义拷贝函数，C++不会再提供其他构造函数。

③ 巧记法，如下图所示，如果定义中间的，上面的就默认不定义了，下面的默认定义。

5.5.2 调用定义的拷贝构造函数

#include <iostream>
using namespace std;

//构造函数的调用规则
//1、创建一个类，C+=编译器会给每个类都添加至少3个函数
//默认构造 (空实现)
//析构函数 (空实现)
//拷贝构造 (值拷贝)

class Person
{
public:
    Person()
    {
        cout << "Person 默认构造函数调用" << endl;
    }
    
    Person(int age)
    {
        m_Age = age;
        cout << "Person 有参构造函数调用" << endl;
    }

    Person(const Person & p)
    {
        m_Age = p.m_Age;
        cout << "Person 拷贝构造函数调用" << endl;
    }

    ~Person()
    {
        cout << "Person 析构函数调用" << endl;
    }

    int m_Age;

};

void test01()
{
    Person p;
    p.m_Age = 18;
    
    Person p2(p);

    cout << "p2的年龄：" << p2.m_Age << endl;
}

int main()
{
    test01();

    system("pause");

    return 0;

}

运行结果：

  • Person 默认构造函数调用
  • Person 拷贝构造函数调用
  • p2的年龄：18
  • Person 析构函数调用
  • Person 析构函数调用
  • 请按任意键继续. . .

5.5.3 调用默认的拷贝构造函数

#include <iostream>
using namespace std;

//构造函数的调用规则
//1、创建一个类，C+=编译器会给每个类都添加至少3个函数
//默认构造 (空实现)
//析构函数 (空实现)
//拷贝构造 (值拷贝)

class Person
{
public:
    Person()
    {
        cout << "Person 默认构造函数调用" << endl;
    }

    Person(int age)
    {
        m_Age = age;
        cout << "Person 有参构造函数调用" << endl;
    }

    //编译器自动提高拷贝构造函数

    ~Person()
    {
        cout << "Person 析构函数调用" << endl;
    }

    int m_Age;

};

void test01()
{
    Person p;
    p.m_Age = 18;

    Person p2(p);  //调用编译器默认的拷贝构造函数会把p的所有属性拷贝过来

    cout << "p2的年龄：" << p2.m_Age << endl;
}

int main()
{
    test01();

    system("pause");

    return 0;

}

运行结果：

  • Person 默认构造函数调用
  • p2的年龄：18
  • Person 析构函数调用
  • Person 析构函数调用
  • 请按任意键继续. . .

5.5.4 调用定义的有参构造函数

#include <iostream>
using namespace std;

//构造函数的调用规则
//1、创建一个类，C+=编译器会给每个类都添加至少3个函数
//默认构造 (空实现)
//析构函数 (空实现)
//拷贝构造 (值拷贝)

class Person
{
public:

    Person(int age)
    {
        m_Age = age;
        cout << "Person 有参构造函数调用" << endl;
    }

    //编译器自动提高拷贝构造函数

    ~Person()
    {
        cout << "Person 析构函数调用" << endl;
    }

    int m_Age;

};


void test02()
{
    Person p; //如果写了有参构造函数，编译器就不再提供默认构造，依然提供拷贝构造构造
              //由于没有默认构造函数，所以报错

    Person p2(p);
}

int main()
{
    test02();

    system("pause");

    return 0;

}

5.5.5 调用定义的拷贝构造函数

#include <iostream>
using namespace std;

//构造函数的调用规则
//1、创建一个类，C+=编译器会给每个类都添加至少3个函数
//默认构造 (空实现)
//析构函数 (空实现)
//拷贝构造 (值拷贝)

class Person
{
public:
    //如果写了拷贝构造函数，编译器就不再提供其他普通构造函数
    Person(const Person& p)
    {
        m_Age = p.m_Age;
        cout << "Person 拷贝构造函数调用" << endl;
    }

    ~Person()
    {
        cout << "Person 析构函数调用" << endl;
    }

    int m_Age;

};

void test01()
{
    Person p;    //没有默认构造函数，报错
    Person(10);  //没有有参构造函数，报错

    Person p2(p);

    cout << "p2的年龄：" << p2.m_Age << endl;
}

int main()
{
    test01();

    system("pause");

    return 0;

}

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