2938 字
15 分钟
3.4.2对象的初始化和清理
4.2 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。
4.2.1 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++利用了构造函数和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，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(){}
- 构造函数，没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同
- 构造函数可以有参数，因此可以发生重载
- 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(){}
- 析构函数，没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
- 析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
- 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>
class Person1{public: //构造函数 Person1() { std::cout << "Person1的构造函数调用" << std::endl; } //析构函数 ~Person1() { std::cout << "Person1的析构函数调用" << std::endl; }
};
void test1(){ Person1 p;}
int main() {
test1();
Person1 p1;
return 0;}4.2.2 构造函数的分类及调用
两种分类方式：
按参数分为： 有参构造和无参构造
按类型分为： 普通构造和拷贝构造
三种调用方式：
括号法
显示法
隐式转换法
示例：
#include<iostream>
//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
class Person2 {public: //无参（默认）构造函数 Person2() { std::cout << "无参构造函数!" << std::endl; } //有参构造函数 Person2(int a) { age = a; std::cout << "有参构造函数!" << std::endl; } //拷贝构造函数 Person2(const Person2 &p) { age = p.age; std::cout << "拷贝构造函数!" << std::endl; } //析构函数 ~Person2() { std::cout << "析构函数!" << std::endl; }public: int age;};
//2、构造函数的调用//调用无参构造函数void test21() { Person2 p; //调用无参构造函数}
//调用有参的构造函数void test22() {
//2.1 括号法，常用 Person2 p1(10); //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 //Person2 p2();
//2.2 显式法 Person2 p2 = Person2(10); Person2 p3 = Person2(p2); //Person(10)单独写就是匿名对象 当前行结束之后，马上析构
//2.3 隐式转换法 Person2 p4 = 10; // Person2 p4 = Person2(10); Person2 p5 = p4; // Person2 p5 = Person2(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 //Person2 p5(p4);}
int main() {
test21(); test22();
return 0;}4.2.3 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：
#include<iostream>
class Person3 {public: Person3() { std::cout << "无参构造函数!" << std::endl; mAge = 0; } Person3(int age) { std::cout << "有参构造函数!" << std::endl; mAge = age; } Person3(const Person3& p) { std::cout << "拷贝构造函数!" << std::endl; mAge = p.mAge; } //析构函数在释放内存之前调用 ~Person3() { std::cout << "析构函数!" << std::endl; }public: int mAge;};
//1. 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象void test31() {
Person3 man(100); //p对象已经创建完毕 Person3 newman(man); //调用拷贝构造函数 Person3 newman2 = man; //拷贝构造
//Person3 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Person3 p1 = p;void doWork(Person3 p1) {}void test32() { Person3 p; //无参构造函数 doWork(p);}
//3. 以值方式返回局部对象Person3 doWork2(){ Person3 p1; std::cout << (int*)&p1 << std::endl; return p1;}
void test33(){ Person3 p = doWork2(); std::cout << (int*)&p << std::endl;}
int main() {
//test31(); //test32(); test33();
return 0;}4.2.4 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：
#include<iostream>
class Person4 {public: //无参（默认）构造函数 Person4() { std::cout << "无参构造函数!" << std::endl; } //有参构造函数 Person4(int a) { age = a; std::cout << "有参构造函数!" << std::endl; } //拷贝构造函数 Person4(const Person4& p) { age = p.age; std::cout << "拷贝构造函数!" << std::endl; } //析构函数 ~Person4() { std::cout << "析构函数!" << std::endl; }public: int age;};
void test41(){ Person4 p1(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 Person4 p2(p1);
std::cout << "p2的年龄为： " << p2.age << std::endl;}
void test42(){ //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 Person4 p1; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错 Person4 p2(10); //用户提供的有参 Person4 p3(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 Person4 p4; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错 Person4 p5(10); //此时如果用户自己没有提供有参，会出错 Person4 p6(p5); //用户自己提供拷贝构造}
int main() {
test41();
return 0;}4.2.5 深拷贝与浅拷贝
深浅拷贝是面试经典问题，也是常见的一个坑
- 浅拷贝：简单的赋值拷贝操作
- 深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作
示例：
#include<iostream>
class Person5 {public: //无参（默认）构造函数 Person5() { std::cout << "无参构造函数!" << std::endl; } //有参构造函数 Person5(int age, int height) {
std::cout << "有参构造函数!" << std::endl;
m_age = age; m_height = new int(height);
} //拷贝构造函数 Person5(const Person5& p) { std::cout << "拷贝构造函数!" << std::endl; //如果不利用深拷贝在堆区创建新内存，会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题 m_age = p.m_age; m_height = new int(*p.m_height);
}
//析构函数 ~Person5() { std::cout << "析构函数!" << std::endl; if (m_height != NULL) { delete m_height; } }public: int m_age; int* m_height;};
void test51(){ Person5 p1(18, 180);
Person5 p2(p1);
std::cout << "p1的年龄： " << p1.m_age << " 身高： " << *p1.m_height << std::endl;
std::cout << "p2的年龄： " << p2.m_age << " 身高： " << *p2.m_height << std::endl;}
int main() {
test51();
return 0;}总结：如果属性有在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题
4.2.6 初始化列表
作用：
C++提供了初始化列表语法，用来初始化属性
语法：构造函数()：属性1(值1),属性2（值2）... {}
示例：
#include<iostream>
class Person6 {public:
////传统方式初始化 //Person6(int a, int b, int c) { // m_A = a; // m_B = b; // m_C = c; //}
//初始化列表方式初始化 Person6(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {} void PrintPerson6() { std::cout << "mA:" << m_A << std::endl; std::cout << "mB:" << m_B << std::endl; std::cout << "mC:" << m_C << std::endl; }private: int m_A; int m_B; int m_C;};
int main() {
Person6 p(1, 2, 3); p.PrintPerson6();
return 0;}4.2.7 类对象作为类成员
C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为 对象成员
例如：
class A {}class B{ A a；}B类中有对象A作为成员，A为对象成员
那么当创建B对象时，A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后？
示例：
#include<iostream>
class Phone7{public: Phone7(std::string name) { m_Phone7Name = name; std::cout << "Phone7构造" << std::endl; }
~Phone7() { std::cout << "Phone7析构" << std::endl; }
std::string m_Phone7Name;
};
class Person7{public:
//初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数 Person7(std::string name, std::string pName) :m_Name(name), m_Phone7(pName) { std::cout << "Person7构造" << std::endl; }
~Person7() { std::cout << "Person7析构" << std::endl; }
void playGame() { std::cout << m_Name << " 使用" << m_Phone7.m_Phone7Name << " 牌手机! " << std::endl; }
std::string m_Name; Phone7 m_Phone7;
};void test71(){ //当类中成员是其他类对象时，我们称该成员为 对象成员 //构造的顺序是 ：先调用对象成员的构造，再调用本类构造 //析构顺序与构造相反 Person7 p("张三", "苹果X"); p.playGame();}
int main() {
test71();
return 0;}4.2.8 静态成员
静态成员就是在成员变量和成员函数前加上关键字static，称为静态成员
静态成员分为：
- 静态成员变量
- 所有对象共享同一份数据
- 在编译阶段分配内存
- 类内声明，类外初始化
- 静态成员函数
- 所有对象共享同一个函数
- 静态成员函数只能访问静态成员变量
**示例1 ：**静态成员变量
#include<iostream>
class Person8{
public:
static int m_A; //静态成员变量
//静态成员变量特点： //1 在编译阶段分配内存 //2 类内声明，类外初始化 //3 所有对象共享同一份数据
private: static int m_B; //静态成员变量也是有访问权限的};int Person8::m_A = 10;int Person8::m_B = 10;
void test81(){ //静态成员变量两种访问方式
//1、通过对象 Person8 p1; p1.m_A = 100; std::cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << std::endl;
Person8 p2; p2.m_A = 200; std::cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << std::endl; //共享同一份数据 std::cout << "p2.m_A = " << p2.m_A << std::endl;
//2、通过类名 std::cout << "m_A = " << Person8::m_A << std::endl;
//std::cout << "m_B = " << Person8::m_B << std::endl; //私有权限访问不到}
int main() {
test81();
return 0;}**示例2：**静态成员函数
#include<iostream>
class Person9{
public:
//静态成员函数特点： //1 程序共享一个函数 //2 静态成员函数只能访问静态成员变量
static void func() { std::cout << "func调用" << std::endl; m_A = 100; //m_B = 100; //错误，不可以访问非静态成员变量 }
static int m_A; //静态成员变量 int m_B; //private:
//静态成员函数也是有访问权限的 static void func2() { std::cout << "func2调用" << std::endl; }};
int Person9::m_A = 10;
void test91(){ //静态成员变量两种访问方式
//1、通过对象 Person9 p1; p1.func();
//2、通过类名 Person9::func();
//Person9::func2(); //私有权限访问不到}
int main() {
test91();
return 0;}