4.2 对象的初始化和清理

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
class Person
{
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;
    }

};


void test01()
{
Person p;
}


int main() {


test01();

system("pause");

return 0;



}


//输出
//构造函数的调用
//析构函数的调用

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
//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 Person {
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(int a) {
age = a;
cout << “有参构造函数!” << endl;
}
//拷贝构造函数
Person(const Person& p) {
age = p.age;
cout << “拷贝构造函数!” << endl;
}
//析构函数
~Person() {
cout << “析构函数!” << endl;
}
public:
int age;
};


//2、构造函数的调用
//调用无参构造函数
void test01() {
Person p; //调用无参构造函数
}


//调用有参的构造函数
void test02() {


//2.1  括号法，常用
Person 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
//Person p2();

//2.2 显式法
Person p2 = Person(10); 
Person p3 = Person(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
Person p4 = 10; // Person p4 = Person(10); 
Person p5 = 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);



}


int main() {


test01();
//test02();

system("pause");

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
class Person {
public:
    Person() {
        cout << "无参构造函数!" << endl;
        mAge = 0;
    }
    Person(int age) {
        cout << "有参构造函数!" << endl;
        mAge = age;
    }
    Person(const Person& 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:
    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 test01() {


Person man(100); //p对象已经创建完毕
Person newman(man); //调用拷贝构造函数
Person newman2 = 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;
void doWork(Person p1) {}
void test02() {
Person p; //无参构造函数
doWork(p);
}


//3. 以值方式返回局部对象
Person doWork2()
{
Person p1;
cout << (int *)&p1 << endl;
return p1;
}


void test03()
{
Person p = doWork2();
cout << (int *)&p << endl;
}


int main() {


//test01();
//test02();
test03();

system("pause");

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

void test01()
{
    Person 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
    Person p2(p1);

cout &lt;&lt; "p2的年龄为： " &lt;&lt; p2.age &lt;&lt; endl;



}


void test02()
{
//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
Person p1; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错
Person p2(10); //用户提供的有参
Person 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
Person p4; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错
Person p5(10); //此时如果用户自己没有提供有参，会出错
Person p6(p5); //用户自己提供拷贝构造



}

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

//有参构造函数
Person(int age ,int height) {

cout &lt;&lt; "有参构造函数!" &lt;&lt; endl;

m_age = age;
m_height = new int(height);



}
//拷贝构造函数

Person(const Person& p) {
cout << “拷贝构造函数!” << endl;
//m_height = p.m_height;//编译器默认实现这个操作（浅拷贝）
//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);  //深拷贝


}


//析构函数
~Person() {
cout << “析构函数!” << endl;
if (m_height != NULL)
{
delete m_height;
}
}

  • 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：

class Person {
public:
    ////传统方式初始化
    //Person(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
Person(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {}

int m_A;
int m_B;
int m_C;



};

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 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

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

  • 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

因为所有对象共享静成员，不属于某个特定的对象，函数无法区分他是属于哪一个对象，所以静态成员函数无法访问静态成员变量

class Person
{

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()
{
    cout &lt;&lt; "func调用" &lt;&lt; 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，类内声明
int m_B; // 



private:


//静态成员函数也是有访问权限的
static void func2()
{
    cout &lt;&lt; "func2调用" &lt;&lt; endl;
}



};
int Person::m_A = 10;   //类外初始化


void test01()
{
//静态成员变量两种访问方式


//1、通过对象
Person p1;
p1.func();

//2、通过类名
Person::func();

//Person::func2(); //私有权限访问不到



}