C++学习(9)—— 对象的初始化及清理
1. 构造函数和析构函数
对象的初始化和清理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者变量,没有及时清理,也会造成一些安全问题
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求我们做的事情,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~
- 构造函数不可以有参数,因此不可以发生重载
- 程序在对象销毁前会自动调用构造,无须手动调用,而且只会调用一次
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person{
//1.1构造函数
public:
Person(){
cout << "构造函数调用" << endl;
}
~Person(){
cout << "析构函数调用" << endl;
}
};
void test01(){
Person p;
}
int main(){
//test01();
Person p;
system("pause");
return 0;
}
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
- 按类型分类:普通构造和拷贝构造
三种调用方式:
- 括号法
- 显式法
- 隐式转换法
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person{
//1.1构造函数
public:
int age;
Person(){
cout << "无参(默认)构造函数调用" << endl;
}
Person(int a){
age = a;
cout << "有参构造函数调用" << endl;
}
Person(const Person &p){
age = p.age;
cout << "拷贝构造函数调用" << endl;
}
~Person(){
cout << "析构函数调用" << endl;
}
};
//调用
void test01(){
/*****括号法*****/
Person p1; //默认构造函数的调用
Person p2(10); //有参构造函数调用
Person p3(p2); //拷贝构造函数调用
//注意事项1
//调用默认构造函数时,不要加()
Person p4(); //编译器会认为这是一个函数的声明
/*****显式法*****/
Person p1;
Person p2 = Person(10);
Person p3 = Person(p2);
//Person(10) 匿名对象,特点:当前行执行结束后,系统会立即回收掉匿名对象
//注意事项2
//不要利用拷贝构造函数初始化匿名对象
Person(p3); //编译器会认为Person(p3) == Person p3;
/*****隐式构造法*****/
Person p4 = 10; //相当于 Person p4 = Person(10);
Person p5 = p4; //相当于 Person p5 = p4;
}
int main(){
test01();
system("pause");
return 0;
}
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
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person{
//1.1构造函数
public:
int m_age;
Person(){
cout << "默认构造函数调用" << endl;
}
Person(int age){
m_age = age;
cout << "有参构造函数调用" << endl;
}
//拷贝构造函数
Person(const Person &p){
m_age = p.m_age;
cout << "拷贝构造函数调用" << endl;
}
~Person(){
cout << "析构函数调用" << endl;
}
};
//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 test02(Person p){
}
//3. 值方式返回局部对象
Person doWork02(){
Person p1;
return p1;
}
void test03(){
Person p = doWork02();
}
int main(){
//Person p;
//test01();
test03();
system("pause");
return 0;
}
4. 构造函数的调用规则
默认情况下,C++编译器至少给一个类添加三个函数:
- 默认构造函数(无参,函数体为空)
- 默认析构函数(无参,函数体为空)
- 默认拷贝构造函数,对属性值进行拷贝(不是空函数体)
构造函数调用规则如下:
- 如果用户定义有参构造函数,C++不再提供无参构造,但是会提供默认拷贝
- 如果用户定义拷贝构造函数,C++不会再提供其他构造函数
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person{
public:
Person(){
cout << "默认构造函数调用" << endl;
}
Person(int age){
m_age = age;
cout << "有参构造函数调用" << endl;
}
//拷贝构造函数
/*Person(const Person &p){
m_age = p.m_age;
cout << "拷贝构造函数调用" << endl;
}*/
~Person(){
cout << "析构函数调用" << endl;
}
int m_age;
};
void test01(){
Person p;
p.m_age = 18;
Person p2(p);
cout << "p2的年龄为:" << p2.m_age << endl;
}
void test02(){
Person p;
}
int main(){
test01();
system("pause");
return 0;
}
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
- 浅拷贝带来的问题就是堆区的重复释放
- 解决办法是自己实现拷贝构造函数
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person{
public:
Person(){
cout << "默认构造函数调用" << endl;
}
Person(int age, int height){
m_age = age;
m_height = new int(height);
cout << "有参构造函数调用" << endl;
}
//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 << "拷贝构造函数调用" << endl;
m_age = p.m_age;
//m_height = p.m_height; 编译器默认实现就是这行代码
m_height = new int(*p.m_height);
}
~Person(){
if (m_height != NULL){
delete m_height;
m_height = NULL;
}
cout << "析构函数调用" << endl;
}
int m_age;
int *m_height;
};
void test01(){
Person p1(18,160);
cout << "p1的年龄为:" << p1.m_age << " 身高为:" << *p1.m_height << endl;
Person p2(p1);
cout << "p2的年龄为:" << p2.m_age << " 身高为:" << *p2.m_height << endl;
}
int main(){
test01();
system("pause");
return 0;
}
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(值1)属性(值2)...{}
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person{
public:
/*Person(int a, int b, int c){
m_A = a;
m_B = b;
m_C = c;
}*/
//初始化列表初始化属性
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;
};
void test01(){
//Person p(10,20,30);
Person p(30,20,10);
cout << "m_A: " << p.m_A << endl;
cout << "m_B: " << p.m_B << endl;
cout << "m_C: " << p.m_C << endl;
}
int main(){
test01();
system("pause");
return 0;
}
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呢?
- 当其他类对象作为本类成员,构造时候先构造类对象,再构造自身
- 析构的顺序与构造相反
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
静态成员分成:
- 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
- 所有对象共享一个函数
- 静态成员函数只能访问静态成员变量
示例1:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person{
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 Person::m_A = 10;
int Person::m_B = 20;
void test01(){
//静态成员变量两种访问方式
//1.通过对象
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; //共享同一份数据
cout << "p2.m_A = " << p2.m_A << endl;
//2.通过类名
cout << "m_A = " << Person::m_A << endl;
//cout << "m_B = " << Person::m_B << endl; //私有权限访问不到
}
int main(){
test01();
return 0;
}
示例2:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person{
public:
static void func(){
m_A = 100;
// m_B = 200; 静态成员函数不可以访问非静态程序变量,无法区分是哪个对象的m_B属性
cout << "static void func调用" << endl;
}
static int m_A;
int m_B;
};
int Person::m_A = 0;
void test01(){
//1. 通过对象访问
Person p;
p.func();
//2. 通过类名访问
Person::func();
}
int main(){
test01();
return 0;
}
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