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4 类和对象
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
例4.2.1
#include <iostream>
using namespace std;
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();
return 0;
}
结果如下：
Person的构造函数调用
Person的析构函数调用
Process returned 0 (0x0) execution time : 0.012 s
Press any key to continue.
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
例4.2.2
#include <iostream>
using namespace std;
//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(p4);
}
int main()
{
test01();
//test02();
return 0;
}
结果如下：
无参构造函数!
析构函数!
Process returned 0 (0x0) execution time : 0.015 s
Press any key to continue.
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。
例4.2.3
#include <iostream>
using namespace std;
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();
return 0;
}
结果如下：
无参构造函数!
0x61fddc
0x61fddc
析构函数!
Process returned 0 (0x0) execution time : 0.014 s
Press any key to continue.
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。
例4.2.4
#include <iostream>
using namespace std;
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;
};
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 << "p2的年龄为：" << p2.age << 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
}
int main()
{
test01();
return 0;
}
结果如下：
有参构造函数!
拷贝构造函数!
p2的年龄为：18
析构函数!
析构函数!
Process returned 0 (0x0) execution time : 0.038 s
Press any key to continue.
4.2.5 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。
例4.2.5
#include <iostream>
using namespace std;
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 age ,int height)
{
cout << "有参构造函数!" << 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;
//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
~Person()
{
cout << "析构函数!" << endl;
if (m_height != NULL)
{
delete m_height;
}
}
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();
return 0;
}
结果如下：
有参构造函数!
拷贝构造函数!
p1的年龄：18 身高：180
p2的年龄：18 身高：180
析构函数!
析构函数!
Process returned 0 (0x0) execution time : 0.031 s
Press any key to continue.
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）... {}
例4.2.6
#include <iostream>
using namespace std;
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) {
}
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();
return 0;
}
结果如下：
mA:1
mB:2
mC:3
Process returned 0 (0x0) execution time : 0.036 s
Press any key to continue.
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4.2.7.1
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？
例4.2.7.2
#include <iostream>
using namespace std;
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:
//初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数
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()
{
//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
Person p("张三" , "苹果X");
p.playGame();
}
int main()
{
test01();
return 0;
}
结果如下：
Phone构造
Person构造
张三 使用苹果X 牌手机!
Person析构
Phone析构
Process returned 0 (0x0) execution time : 0.009 s
Press any key to continue.