C++研发 核心篇 第四讲 【4.2 对象的初始化和清理】

C++的面向对象编程：类和对象的概念 #生活知识# #编程教程#

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

class Person

{

public:

Person()

{

cout << "Person的构造函数调用" << endl;

}

~Person()

{

cout << "Person的析构函数调用" << endl;

}

};

void test01()

{

Person p;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

 编译器帮你写的格式：

类名（）{}

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：

class Person {

public:

Person() {

cout << "无参构造函数!" << endl;

}

Person(int a) {

age = a;

cout << "有参构造函数!" << endl;

}

Person(const Person& p) {

age = p.age;

cout << "拷贝构造函数!" << endl;

}

~Person() {

cout << "析构函数!" << endl;

}

public:

int age;

};

void test01() {

Person p;

}

void test02() {

Person p1(10);

Person p2 = Person(10);

Person p3 = Person(p2);

Person p4 = 10;

Person p5 = p4;

}

int main() {

test01();

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（注意，是值传递，也就是一份临时拷贝，函数中的临时对象和被拷贝的对象是两码事。）以值方式返回局部对象

示例：

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;

}

~Person() {

cout << "析构函数!" << endl;

}

public:

int mAge;

};

void test01() {

Person man(100);

Person newman(man);

Person newman2 = man;

}

void doWork(Person p1) {}

void test02() {

Person p;

doWork(p);

}

Person doWork2()

{

Person p1;

cout << (int *)&p1 << endl;

return p1;

}

void test03()

{

Person p = doWork2();

cout << (int *)&p << endl;

}

int main() {

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

示例：

class Person {

public:

Person() {

cout << "无参构造函数!" << endl;

}

Person(int a) {

age = a;

cout << "有参构造函数!" << endl;

}

Person(const Person& p) {

age = p.age;

cout << "拷贝构造函数!" << endl;

}

~Person() {

cout << "析构函数!" << endl;

}

public:

int age;

};

void test01()

{

Person p1(18);

Person p2(p1);

cout << "p2的年龄为： " << p2.age << endl;

}

void test02()

{

Person p1;

Person p2(10);

Person p3(p2);

Person p4;

Person p5(10);

Person p6(p5);

}

int main() {

test01();

system("pause");

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：

class Person {

public:

Person() {

cout << "无参构造函数!" << endl;

}

Person(int age ,int height) {

cout << "有参构造函数!" << endl;

m_age = age;

m_height = new int(height);

}

Person(const Person& p) {

cout << "拷贝构造函数!" << endl;

m_age = p.m_age;

m_height = new int(*p.m_height);

}

~Person() {

cout << "析构函数!" << endl;

if (m_height != NULL)

{

delete m_height;

m_height = NULL;

}

}

public:

int m_age;

int* m_height;

};

void test01()

{

Person p1(18, 180);

Person p2(p1);

cout << "p1的年龄： " << p1.m_age << " 身高： " << *p1.m_height << endl;

cout << "p2的年龄： " << p2.m_age << " 身高： " << *p2.m_height << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

 

浅拷贝的话，析构了两次，堆区内存重复释放。 

解决方法：深拷贝，自己重新实现拷贝构造函数。

利用深拷贝，在堆区创建一个新的内存，这样虽然存放同样的数据，但是地址不同。

最后用析构函数来把堆区开辟的内存释放干净。

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) {}

void PrintPerson() {

cout << "mA:" << m_A << endl;

cout << "mB:" << m_B << endl;

cout << "mC:" << m_C << endl;

}

private:

int m_A;

int m_B;

int m_C;

};

int main() {

Person p(1, 2, 3);

p.PrintPerson();

system("pause");

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：

class Phone

{

public:

Phone(string name)

{

m_PhoneName = name;

cout << "Phone构造" << endl;

}

~Phone()

{

cout << "Phone析构" << endl;

}

string m_PhoneName;

};

class Person

{

public:

Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName)

{

cout << "Person构造" << endl;

}

~Person()

{

cout << "Person析构" << endl;

}

void playGame()

{

cout << m_Name << " 使用" << m_Phone.m_PhoneName << " 牌手机! " << endl;

}

string m_Name;

Phone m_Phone;

};

void test01()

{

Person p("张三" , "苹果X");

p.playGame();

}

int main() {

test01();

system("pause");

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

class Person

{

public:

static int m_A;

private:

static int m_B;

};

int Person::m_A = 10;

int Person::m_B = 10;

void test01()

{

Person p1;

p1.m_A = 100;

cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl;

Person p2;

p2.m_A = 200;

cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl;

cout << "p2.m_A = " << p2.m_A << endl;

cout << "m_A = " << Person::m_A << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**示例2：**静态成员函数

class Person

{

public:

static void func()

{

cout << "func调用" << endl;

m_A = 100;

}

static int m_A;

int m_B;

private:

static void func2()

{

cout << "func2调用" << endl;

}

};

int Person::m_A = 10;

void test01()

{

Person p1;

p1.func();

Person::func();

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

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