今天来分享一下C++中对象的初始化和清理。主要是介绍构造函数和析构函数,另外也会讲一下列表初始化和静态成员这些。本节内容主要参考自黑马程序员:https://www.bilibili.com/video/BV1et411b73Z
在C语言当中,我们会有这样的问题,定义一个局部变量没有初始化就拿去用,很可能就出问题,而且还不容易找出这样的问题,所以定义局部变量的时候最好顺带初始化,包括一些结构体变量,在使用前也经常使用memset函数来清零,就是为了防止未初始化出现问题。
再比如我们使用malloc函数申请一段内存,如果没有释放,就会造成内存泄漏。
上面的例子是想说要做好初始化和善后工作。在C++中的对象也是如此。一个对象或者变量没有初始化拿去用,结果是未知的。使用完之后不去清理,也可能造成安全问题。
为了解决这样的问题,于是引入了构造函数和析构函数。这两个函数是必须的,即使用户没有写,系统也会默认创建,只不过是一个空实现。
构造函数语法:类名(){}
析构函数语法: ~类名(){}
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
示例:
//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();
system("pause");
return 0;
}
C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况
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();
system("pause");
return 0;
}
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
简单的说,构造函数的调用规则就是:
当用户自定义了有参构造函数的时候,系统就不会添加默认的无参构造函数,但是拷贝构造函数还是有。当用户自定义了拷贝构造函数的时候,系统就不会添加默认的无参构造函数,也不会添加有参构造函数。这一点在使用时要特别注意,什么时候有默认的,什么时候没有默认的。
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
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();
system("pause");
return 0;
}
在这个代码中,如果我们使用默认的拷贝构造函数,那么就会将成员简单的复制一遍,所以p2的m_height成员和p1的m_height成员指向同一块内存,当这两个对象销毁的时候,分别调用析构函数去释放内存,这样第二次释放内存就会出错,因为内存只能被释放一次。这就是浅拷贝带来的问题。
而深拷贝就是要自己去实现拷贝构造函数,这时不是简单的把m_height成员复制一遍,而是重新开辟一段内存用来存放数据。数据是一样的,只是在两块不同的内存上面,这样释放内存的时候就不会因为重复释放而出错了。
总结:如果属性有在堆区开辟的,一定要自己提供拷贝构造函数,防止浅拷贝带来的问题
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)... {}
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) {}
private:
int m_A;
int m_B;
int m_C;
};
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;
}
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。
静态成员分为:
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 = 10;
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();
system("pause");
return 0;
}
以上就是C++中关于对象的初始化和清理的内容,主要在于理解构造函数和析构函数的用法:
类的构造函数是类的一种特殊的成员函数,它会在每次创建类的新对象时执行。构造函数的名称与类的名称是完全相同的,并且不会返回任何类型,也不会返回 void。构造函数可用于为某些成员变量设置初始值。
类的析构函数是类的一种特殊的成员函数,它会在每次删除所创建的对象时执行。析构函数的名称与类的名称是完全相同的,只是在前面加了个波浪号(~)作为前缀,它不会返回任何值,也不能带有任何参数。析构函数有助于在跳出程序(比如关闭文件、释放内存等)前释放资源。