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【C++】构造函数和析构函数详解

2026/8/12 4:47:21 拓冰建站 浏览量
【C++】构造函数和析构函数详解

目录

前言

类中的六个默认成员函数

构造函数

概念

特性

 析构函数

概念

特性:

前言

类中的六个默认成员函数

如果一个类中什么成员都没有,简称为空类
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。

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。

构造函数

概念

下面是一个Date类

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;
};

 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?

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
 

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
并不是开空间创建对象,而是初始化对象。

其特征如下:

  1. 函数名与类名相同。
  2. 无返回值(不是void,就是没有)。
  3. 对象实例化(定义)时编译器自动调用对应的构造函数。
  4. 构造函数可以重载。
    class Date
    {
    public://构造函数可以重载//无参构造Date()  {_year = 2024;_month = 1;_day = 30;}//带参构造Date(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;
    };
    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// 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// 以下代码的函数:声明了d3函数,该函数无参,返回一个日期类型的对象// warning C4930: “Date d3(void)”: 未调用原型函数(是否是有意用变量定义的?)Date d3();
    }
  5. 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://Date(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;// 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d1.print();return 0;
    }
  6. 关于编译器生成的默认成员函数,大家可能会有疑惑:不实现构造函数的情况下,编译器会
    生成默认的构造函数。但是看起来默认构造函数又没什么用?d1对象调用了编译器生成的默
    认构造函数,但是d对象_year-_month-_day,依旧是随机值。也就说在这里编译器生成的
    默认构造函数并没有什么用??
    解答:C++把类型分成内置类型(基本类型)自定义类型内置类型就是语言提供的数据类
    型,如:int/char...自定义类型就是我们使用class/struct/union等自己定义的类型,看看
    下面的程序,就会发现编译器生成默认的构造函数会对自定类型成员_t调用的它的默认成员
    函数。而对内置类型不做处理(标准规定不做处理,但是不同的编译器在这里可能会有所不同,例如VS2019就是不做处理)
    class Time
    {
    public:Time(){cout << "Time()" << endl;_hour = 0;_minute = 0;_second = 0;}
    private:int _hour;int _minute;int _second;
    };
    class Date
    {
    public:void print(){cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;}
    private:// 基本类型(内置类型)int _year;int _month;int _day;// 自定义类型Time _t;
    };
    int main()
    {Date d;d.print();return 0;
    }
    
    注意:C++11 中针对内置类型成员不初始化的缺陷,又打了补丁,即:内置类型成员变量在
    类中声明时可以给默认值。
    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;
    };

tip:

在自己写构造函数时,一般都习惯写全缺省的构造函数,这样既可以传参也可以不穿,灵活处理。

 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;
};

 析构函数

概念

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

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。

特性:

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。下面以栈为例:
    typedef int DataType;
    class Stack
    {
    public:Stack(size_t capacity = 3){_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);if (NULL == _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 = NULL;_capacity = 0;_size = 0;}}
    private:DataType* _array;int _capacity;int _size;
    };
    void TestStack()
    {Stack s;s.Push(1);s.Push(2);
    }
  5. 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,对内置类型不做处理,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;
    }

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;
  • _t是Time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,销毁哪个类的对象则调用该类的析构函数

  6.  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。

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