一、概念

        构造函数(Constructor) 是一种特殊的成员函数，用于在创建对象时初始化对象的状态（即成员变量）。它的主要作用是保证对象在创建时具有有效的初始值。

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二、特点

与类同名：

• 构造函数的名称与类名相同，没有返回值（甚至不能写 void）。

自动调用：

• 构造函数在对象创建时自动调用，无需显式调用。

可以重载：

• 构造函数可以有多个版本，依赖于参数个数和类型（重载）。

无返回值：

• 构造函数没有返回值，也不能通过返回值来传递信息。

默认构造函数：

• 如果用户没有定义构造函数，编译器会自动生成一个无参的默认构造函数。
• 如果用户定义了任何构造函数，编译器将不再生成默认构造函数。

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三、种类

1. 默认构造函数

无参数的构造函数，称为默认构造函数。

• 作用：初始化对象为默认状态。
• 示例：

class Example {
public:Example() {  // 默认构造函数cout << "Default constructor called" << endl;}
};int main() {Example obj;  // 自动调用默认构造函数return 0;
}

2. 带参数的构造函数

构造函数可以带参数，用于初始化对象时传递参数。

• 示例：

class Example {
private:int value;
public:Example(int v) {  // 带参数的构造函数value = v;cout << "Constructor called with value: " << value << endl;}
};int main() {Example obj(10);  // 调用带参数的构造函数return 0;
}

3. 拷贝构造函数

拷贝构造函数用于创建一个对象时，以另一个同类型的对象对其初始化。

• 特点：参数是同类的引用类型，通常形式为 ClassName(const ClassName &obj)。
• 示例：

class Example {
private:int value;
public:Example(int v) {value = v;cout << "Parameterized constructor called" << endl;}Example(const Example &obj) {  // 拷贝构造函数value = obj.value;cout << "Copy constructor called" << endl;}
};int main() {Example obj1(10);         // 调用带参数的构造函数Example obj2 = obj1;      // 调用拷贝构造函数return 0;
}

4. 委托构造函数

一个构造函数可以调用另一个构造函数来简化代码逻辑。

• 示例：

class Example {
private:int value;
public:Example() : Example(0) {  // 调用另一个构造函数cout << "Default constructor called" << endl;}Example(int v) {value = v;cout << "Parameterized constructor called with value: " << value << endl;}
};int main() {Example obj;   // 调用默认构造函数，同时委托到带参数的构造函数return 0;
}

5. 默认和删除的构造函数

• 可以显式指定构造函数为默认的或删除的（C++11 引入）。
• 示例：

class Example {
public:Example() = default;  // 默认构造函数Example(int) = delete;  // 禁止使用此构造函数
};int main() {Example obj1;     // 可以// Example obj2(10);  // 错误，无法使用删除的构造函数return 0;
}

四、构造函数的使用与初始化列表

初始化成员变量

可以在构造函数中直接初始化成员变量，或使用 初始化列表 初始化。

• 示例：

class Example {
private:int a;int b;
public:Example(int x, int y) : a(x), b(y) {  // 初始化列表cout << "a = " << a << ", b = " << b << endl;}
};int main() {Example obj(10, 20);  // 调用构造函数return 0;
}

初始化列表

• 初始化列表在对象构造时直接赋值，而不是先默认构造后再赋值，因此效率更高。
• 某些情况必须使用初始化列表，例如常量成员变量或引用类型。

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五、子类构造函数

工作流程

1. 创建子类对象时，必须先调用父类的构造函数。
2. 如果子类的构造函数没有显式调用父类的构造函数，则会默认调用父类的无参构造函数。
3. 如果父类没有无参构造函数，子类必须显式调用父类的某个构造函数。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;class Parent {
public:Parent(int x) {cout << "Parent constructor called with value: " << x << endl;}
};class Child : public Parent {
public:Child(int x) : Parent(x) {  // 显式调用父类的构造函数cout << "Child constructor called" << endl;}
};int main() {Child obj(10);  // 调用子类构造函数return 0;
}

输出：

Parent constructor called with value: 10
Child constructor called

六、构造函数的注意点

没有返回值： 构造函数没有返回值，不能使用 return 返回值。

拷贝构造函数的深拷贝与浅拷贝： 如果类中有指针类型成员变量，拷贝构造函数默认执行浅拷贝，这可能会导致资源冲突，建议实现深拷贝。

静态成员的初始化： 静态成员变量需要在类外初始化，不能通过构造函数初始化。

继承中的构造函数：父类的构造函数不会被子类继承，但可以通过子类构造函数显式调用。

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构造函数与析构函数的关系

• 析构函数与构造函数相反，用于对象销毁时释放资源。
• 析构函数在子类对象销毁时按照从子类到父类的顺序调用。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;class Parent {
public:Parent() { cout << "Parent constructor called" << endl; }~Parent() { cout << "Parent destructor called" << endl; }
};class Child : public Parent {
public:Child() { cout << "Child constructor called" << endl; }~Child() { cout << "Child destructor called" << endl; }
};int main() {Child obj;  // 创建子类对象return 0;
}

输出：

Parent constructor called
Child constructor called
Child destructor called
Parent destructor called

七、总结

1. 构造函数是初始化对象的入口，可以重载。
2. 带参数构造函数和拷贝构造函数提供了灵活的初始化方式。
3. 初始化列表是高效的初始化方式，尤其适合常量或引用类型。
4. 父类的构造函数必须在子类构造函数中显式调用（如果没有无参构造函数）。
5. 析构函数与构造函数互补，用于释放资源。