C++核心编程 4 类和对象-对象的初始化和清理

构造函数和析构函数

　　对象的初始化和清理工作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，对其使用结果是未知的，同样，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++利用了构造和析构函数解决上述问题，这两个函数会被编译器自动调用，完成初始化和清理工作，对象的初始化和清理工作是编译器强制我们做的事，如果我们不提供构造和析构函数，编译器会提供，编译器提供的构造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赋值，构造函数由编译器自动调用，完成对象的初始化和清理工作。

　　语法：类名（）{ }

　　1、构造函数，没有返回值，也不写void

　　2、函数名和类名相同

　　3、构造函数可以有参数，因此可以发生重载

　　4、程序调用对象时会自动调用构造，无需手动调用，而且只会调用一次

　　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。

　　语法：~ 类名（）{ }

　　1、构造函数，没有返回值，也不写void

　　 2、函数名和类名相同，在名称前加~

　　 3、构造函数不可以有参数，因此不可以发生重载

　　 4、程序调用对象时会自动调用析构，无需手动调用，而且只会调用一次

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

//对象的初始化和清理

class Person
{
//1、构造函数  进行初始化操作
/*
    1、构造函数，没有返回值，也不写void

　　2、函数名和类名相同

　　3、构造函数可以有参数，因此可以发生重载

　　4、程序调用对象时会自动调用构造，无需手动调用，而且只会调用一次
 */
public:
    Person()
    {
        cout << "Person构造函数的调用" << endl;
    }
//2、析构函数  进行清理的操作
/*　 1、构造函数，没有返回值，也不写void

　　 2、函数名和类名相同，在名称前加~

　　 3、构造函数不可以有参数，因此不可以发生重载

　　 4、程序调用对象时会自动调用析构，无需手动调用，而且只会调用一次
  */
    ~Person()
    {
        cout << "Person析构函数的调用" << endl;
    }

};

void test1()
{
    Person p;   //栈上的数据，test1执行完毕后，释放掉这个对象；
}

int main()
{
    test1();

    system("pause");
    return 0;
}

构造函数的分类和调用

两种分类方式：

　　按参数分：有参构造和无参构造

　　按类型分：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

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

//构造函数的分类和调用
//分类

//按照参数分类  无参构造和有参构造
class Person
{
    //构造函数
public:
    Person()
    {
        cout << "Person无参（默认）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 )
    {
        //将传入人的身上的所有属性，拷贝到我身上；
        age = p.age;
        cout << "Person拷贝构造函数的调用" << endl;
    }

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

    int age;
};

//调用
void test1()
{
    //1、括号法
    //Person p1;  //无参（默认）构造函数的调用
    //Person p2(10);  //有参构造函数的调用
    //Person p3(p2);  //拷贝构造函数的调用

    //注意事项
    //调用默认构造函数是，不要加（）
    //因为下面这行代码，编译器会认为这是一个函数的声明，不会认为在创建对象
    //Person p1  ();
    //    ↓   ↓  ↓
    //void  func ();

    //cout << "p2年龄为：" << p2.age << endl;
    //cout << "p3年龄为：" << p3.age << endl;
    //2、显示法
    //Person p1;
    //Person p2 = Person(10);  //有参构造
    //Person p3 = Person(p2);  //拷贝函数  调用p2的拷贝构造函数

    //Person(10);  //匿名对象 特点：当前行之行结束后，系统立即回收掉匿名对象
    //cout << "aaaa" << endl;

    //注意事项2
    //不要利用拷贝构造函数 初始化匿名对象  编译器会认为Person(p3) == Person p3;会认为Person(p3)是对象的声明
    //Person(p3);

    //3、隐式转换法
    Person p4 = 10;  //相当于 写了 Person p4 = Person(10)
    Person p5 = p4;  //拷贝函数
}

int main()
{
    test1();

    system("pause");
    return 0;
}

拷贝构造函数的调用时机

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

#include<iostream>
using namespace std;

//拷贝构造函数的调用时机

class Person
{
    //构造函数
public:
    Person()
    {
        cout << "Person默认构造函数的调用" << endl;
    }
    Person(int age)
    {
        cout << "Person有参构造函数的调用" << endl;
        m_Age = age;
    }
    Person(const Person &p)
    {
        cout << "Person拷贝构造函数的调用" << endl;
        m_Age = p.m_Age;
    }
    ~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

//调用
void test1()
{
    Person p1(20);   //p1已经创建完毕
    Person p2(p1);     //用p1来初始化p2
}

//2、值传递的方式给函数参数传值

void dowork(Person p3)   //形参Person p3 = 实参p3    形参Person p3初始化用的就是拷贝构造函数
{

}

void test2()
{
    Person p3;
    dowork(p3);
}

//3、值方式返回局部对象

Person dowork2()  //以值的方式返回 不会返回Person p1中的对象p1，而是按照p1拷贝一个新的对象返回给外面【test3中的Person p】
{
    Person p1;    //默认构造调用  此处的Person p1是局部对象
    cout << (int*)&p1 << endl;
    return p1;    //以局部对象的方式返回p1，
}

void test3()
{
    Person p = dowork2();
    cout << (int*)&p << endl;
}

int main()
{
    //test1();
    //test2();
    test3();

    system("pause");
    return 0;
}

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：

如果用户自定义有参构造函数 C++不再提供默认无参构造 但是会提供默认拷贝构造

如果用户自定义拷贝构造函数 C++不会再提供其他构造函数

#include<iostream>
using namespace std;

//构造函数的调用规则

//1、默认情况下，C++编译器至少给一个类添加3个函数
//默认构造（空实现）
//默认析构（空实现）
//默认拷贝构造（值拷贝）

//2、如果我们自定义了有参构造函数，编译器就不再提供默认无参构造 但是依然会提供默认拷贝构造
//如果我们自定义了拷贝构造函数 编译器就不会再提供其他构造函数
class Person
{
    //构造函数
public:
    Person()
    {
        cout << "Person默认构造函数的调用" << endl;
    }
    Person(int age)
    {
        cout << "Person有参构造函数的调用" << endl;
        m_Age = age;
    }
    Person(const Person &p)
    {
        cout << "Person拷贝构造函数的调用" << endl;
        m_Age = p.m_Age;
    }
    ~Person()
    {
        cout << "Person析构函数调用" << endl;
    }
    int m_Age;
};

//void test1()
//{
//    Person p;
//    p.m_Age = 18;
//
//    Person p2(p);
//
//    cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
//}

void test2()
{
    Person p(28);
    Person p2(p);

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

int main()
{
    //test1();
    test2();

    system("pause");
    return 0;
}

深拷贝与浅拷贝

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

#include<iostream>
using namespace std;

//深拷贝和浅拷贝
class Person
{
public:
    Person()
    {
        cout << "Person默认构造函数的调用" << endl;
    }
    Person(int age , int height)
    {
        cout << "Person有参构造函数的调用" << endl;
        m_Age = age;
        m_Height = new int(height);   //new int 返回值类型为：int *
    }
    ~Person()
    {
        //析构代码，将堆区开辟的数据释放掉
        if (m_Height != NULL)
        {
            delete m_Height;
            m_Height = NULL;
        }

        cout << "Person析构函数调用" << endl;
    }
    int m_Age;  //年龄
    int* m_Height;  //身高  通过指针将身高的数据开辟到堆区
};

void test1()
{
    Person p1(19,160);

    cout << "p1的年龄为：" << p1.m_Age << endl;
    cout << "p1的身高为：" << *p1.m_Height << endl;

    Person p2(p1);   //编译器做了一次浅拷贝

    cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
    cout << "p2的身高为：" << *p2.m_Height << endl;
}

int main()
{
    test1();

    system("pause");
    return 0;
}

以上代码执行完会出现下图中的错误 原因就是身高是指针类型。p2已经释放过了指针所存地址的数据，p1再去释放此时已经是非法操作。

栈上数据：先进后出，p2先释放，p1再释放

解决办法：利用深拷贝

#include<iostream>
using namespace std;

//深拷贝和浅拷贝
class Person
{
public:
    Person()
    {
        cout << "Person默认构造函数的调用" << endl;
    }
    Person(int age , int height)
    {
        cout << "Person有参构造函数的调用" << endl;
        m_Age = age;
        m_Height = new int(height);   //new int 返回值类型为：int *
    }

    //自己实现拷贝构造函数 解决浅拷贝带来的问题
    Person(const Person& p)
    {
        cout << "拷贝构造函数的调用" << endl;
        m_Age = p.m_Age;
        //m_Height = p.m_Height;    编译器默认实现的就是这行代码
        //深拷贝操作

        m_Height = new int(*p.m_Height);
    }

    ~Person()
    {
        //析构代码，将堆区开辟的数据释放掉
        if (m_Height != NULL)
        {
            delete m_Height;
            m_Height = NULL;
        }

        cout << "Person析构函数调用" << endl;
    }
    int m_Age;  //年龄
    int* m_Height;  //身高  通过指针将身高的数据开辟到堆区
};

void test1()
{
    Person p1(19,160);

    cout << "p1的年龄为：" << p1.m_Age << endl;
    cout << "p1的身高为：" << *p1.m_Height << endl;

    Person p2(p1);   //编译器做了一次浅拷贝

    cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
    cout << "p2的身高为：" << *p2.m_Height << endl;
}

int main()
{
    test1();

    system("pause");
    return 0;
}