文章目录
- 前言
- 构造函数
- 构造函数的概念
- 构造函数的特性
- 析构函数
前言
在学习C++我们必须要掌握的6个默认成员函数,接下来本文讲解2个默认成员函数
构造函数
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如果一个类中什么成员都没有,简称为空类。
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空类中真的什么都没有吗?并不是,任何类在什么都不写时,编译器会自动生成以下6个默认成员函数。
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默认成员函数:用户没有显式实现,编译器会生成的成员函数称为默认成员函数。
class Date {};
构造函数的概念
- 首先我们看下面的代码来引入一下构造函数
class Date
{
public:void Init(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d1;d1.Init(2022, 7, 5);d1.Print();Date d2;d2.Init(2022, 7, 6);d2.Print();return 0;
}
-
对于Date类,可以通过 Init 公有方法给对象设置日期,但如果每次创建对象时都调用该方法设置信息,未免有点麻烦,那能否在对象创建时,就将信息设置进去呢?
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在C++中就有这么一个方法解决此问题-------【构造函数】
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构造函数是一个特殊的成员函数,名字与类名相同,创建类类型对象时由编译器自动调用,以保证每个数据成员都有 一个合适的初始值,并且在对象整个生命周期内只调用一次。
构造函数的特性
- 构造函数是特殊的成员函数,需要注意的是,构造函数虽然名称叫构造,但是构造函数的主要任务并不是开空间创建对象,而是初始化对象。
- 函数名与类名相同。
- 无返回值。
- 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数。
- 构造函数可以重载。
class Date
{
public:// 1.无参构造函数Date(){_year = 1;_month = 1;_day = 1;}// 2.带参构造函数Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
void TestDate()
{Date d1; // 调用无参构造函数Date d2(2015, 1, 1); // 调用带参的构造函数Date d3();
}
- 也是完美的运行了~
- 上面在创建对象的时候跟上了要初始化的数据,那么我想使用默认构造函数,直接创建对象的时候什么都不写就可以直接使用,那么可以带上括号吗?
Date d3();
-
可以看到结论,是不可以的~
-
主要的是无法和函数的声明区分开
-
上面的代码的函数:声明了d3函数,该函数无参,返回一个日期类型的对象
-
注意:如果通过无参构造函数创建对象时,对象后面不用跟括号,否则就成了函数声明
实际上我们可以这样写:
- 直接给一个全缺省,是不是很很好~
class Date
{
public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}void print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
- 那么这两个函数可以同时存在吗?
Date()
{_year = 1;_month = 1;_day = 1;
}Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
{_year = year;_month = month;_day = day;
}
- 语法上可以,但是调用的时候会存在歧义,就是到底要调用谁
- 接下来再看:
- 如果类中没有显式定义构造函数,则C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数,一旦用户显式定义编译器将不再生成。
class Date
{
public:void Print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d1;d1.Print();return 0;
}
- 如果我们不指定默认构造函数,它会自动生成一个,但是生成的这个默认构造函数它又什么都没做
-
到这里我们先得出一个结论:内置类型/基本类型不做处理
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我们这里还有一个点,就是内置类型呢?
class A
{
public:A(){cout << "A()" << endl;_a = 0;}
private:int _a;
};
class Date
{
public:void Print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;A _aa;
};
int main()
{Date d1;d1.Print();return 0;
}
-
再得出一个结论:对自定义类型,自定义类型回去调用它的默认构造函数
-
C++11 委员会对这个语法进行打了补丁,在内置类型成员变量在类中声明时可以给默认值,有一个值不给就还是随机值
class A
{
public:A(){cout << "A()" << endl;_a = 0;}
private:int _a;
};
class Date
{
public:void Print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}
private:// 声明给缺省值int _year = 1;int _month = 1;int _day = 1;A _aa;
};
int main()
{Date d1;d1.Print();return 0;
}
- 如果用户显式定义了构造函数,编译器将不再生成
- 将Date类中构造函数屏蔽后,代码可以通过编译,因为编译器生成了一个无参的默认构造函数
- 将Date类中构造函数放开,代码编译失败,因为一旦显式定义任何构造函数,编译器将不再生成
- 无参构造函数,放开后报错:error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可用
否则这样用用就不会报错:
Date d1(2024,1,31);
- 或者再提供一个默认构造
- 在或者提供一个全缺省
- 无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数,并且默认构造函数只能有一个。注意:无参构造函数、全缺省构造函数、我们没写编译器默认生成的构造函数,都可以认为是默认构造函数。
- 那么默认生成的构造函数还有意义吗?
- 我们再来看这个代码:
class Stack
{
public:Stack(){//....cout << "Stack()" << endl;}
};// 两个栈实现队列
class MyQueue
{
private:Stack st1;Stack st2;
};int main()
{MyQueue q;return 0;
}
- 这里的MyQueue就不用写默认构造函数
- 所以还是有意义的,分析一个类型成员和初始化要求,需要写构造函数就我们自己写,不需要的时候用编译器自己生成,结论:绝大多数场景下都需要自己实现构造函数,不要老想着编译器自己生成~
析构函数
-
通过前面构造函数的学习,我们知道一个对象是怎么来的,那一个对象又是怎么没呢的?
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析构函数:与构造函数功能相反,析构函数不是完成对对象本身的销毁,局部对象销毁工作是由编译器完成的。而对象在销毁时会自动调用析构函数,完成对象中资源的清理工作。
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析构函数是特殊的成员函数,其特征如下:
1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
2. 无参数无返回值类型。
3. 一个类只能有一个析构函数。若未显式定义,系统会自动生成默认的析构函数。注意:析构函数不能重载
4. 对象生命周期结束时,C++编译系统系统自动调用析构函数。
typedef int DataType;
class Stack
{
public:Stack(size_t capacity = 3){_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);if (nullptr == _array){perror("malloc申请空间失败!!!");return;}_capacity = capacity;_size = 0;}void Push(DataType data){// CheckCapacity();_array[_size] = data;_size++;}private:DataType* _array;int _capacity;int _size;
};
void TestStack()
{Stack s;s.Push(1);s.Push(2);
}
- 在我们上面的代码,我们一般在
C语言阶段
都要在写完后要调用一个销毁函数,如果上面的代码不写析构函数,他是会发生内存泄漏的【如果程序不结束的话】
typedef int DataType;
class Stack
{
public:Stack(size_t capacity = 4){_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);if (nullptr == _array){perror("malloc申请空间失败!!!");return;}_capacity = capacity;_size = 0;}void Push(DataType data){// CheckCapacity();_array[_size] = data;_size++;}// 其他方法...~Stack(){if (_array){free(_array);_array = nullptr;_capacity = 0;_size = 0;}}
private:DataType* _array;int _capacity;int _size;
};
void TestStack()
{Stack s;s.Push(1);s.Push(2);
}
- 再次定义一个,我们观察到和栈一样的,
- 先定义的先构造,后定义的后构造
- 但是析构是反过来的,后定义的先析构,要满足先进后出的性质
- 关于编译器自动生成的析构函数,是否会完成一些事情呢?下面的程序我们会看到,编译器生成的默认析构函数,对自定类型成员调用它的析构函数。
class Time
{
public:~Time(){cout << "~Time()" << endl;}
private:int _hour;int _minute;int _second;
};
class Date
{
private:// 基本类型(内置类型)int _year = 1970;int _month = 1;int _day = 1;// 自定义类型Time _t;
};
int main()
{Date d;return 0;
}
- 下图中程序运行结束后输出:~Time()
- 在main方法中根本没有直接创建Time类的对象,为什么最后会调用Time类的析构函数?
因为:main方法中创建了Date对象d,而d中包含4个成员变量,其中 _year, _month,_day 三个是内置类型成员,销毁时不需要资源清理,最后系统直接将其内存回收即可;而 _tTime类对象 ,所以在d销毁时,要将其内部包含的Time类的_t对象销毁,所以要调用Time类的析构函数 。但是:main函数中不能直接调用Time类的析构函数,实际要释放的是Date类对象,所以编译器会调用Date类的析构函数,而Date没有显式提供,则编译器会给Date类生成一个默认的析构函数,目的是在其内部调用Time
-
类的析构函数,即当Date对象销毁时,要保证其内部每个自定义对象都可以正确销毁
-
main函数中并没有直接调用Time类析构函数,而是显式调用编译器为Date类生成的默认析
构函数 -
注意:创建哪个类的对象则调用该类的析构函数,销毁那个类的对象则调用该类的析构函数
-
默认生成的析构函数跟构造函数类似,内置类型不做处理,自定义类型区调用它的析构
- 如果类中没有申请资源时,析构函数可以不写,直接使用编译器生成的默认析构函数,比如Date类;有资源申请时,一定要写,否则会造成资源泄漏,比如Stack类。
最后本文就到这里结束了,感谢大家的收看,请多多指点~