在C语言中,我们平时在建立一个栈,或是写一些函数时,可能有时偶尔会忘记调用初始化函数,这样轻则会导致数据的随机值初始化,重则会导致程序的崩溃。
再比如对于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?
在C++中,就改进了一种方法来解决这个问题,就是构造函数。
1.1 什么是构造函数
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。
1.2 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。(功能类似于 Init 函数)
1.2.1 函数名与类名相同。
1.2.2 无返回值,并且不要写 void。
1.2.3 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数。
1.2.4 构造函数可以重载。(意思是构造函数可以有多个,多种初始化方式。)
(1) 自己写的无参(没有传参数)构造函数:
注意:
1. 这里的无参构造 对象前面没有括号,为了跟函数声明区分。
2. 当没有传参数时,此时C++编译器会不做处理,默认把内置类型初始化为随机值。
class Date
{
public:
// 1.无参构造函数
Date()
{
}
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
//注意:这里的无参构造 对象前面没有括号,为了跟函数声明区分
//Date d1(); //err
Date d1; //调用无参构造函数
d1.Print();
return 0;
}
(2) 自己写的带参构造函数:
- 注意:调用带参构造函数时,是在对象后跟参数列表。
class Date
{
public:
// 2.带参构造函数
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 d2( 2024, 4, 22);//调用带参构造函数
d2.Print();
return 0;
}
(3) 自己写的全缺省构造函数:
注意:
1. 全缺省构造函数与无参构造函数也是重载关系,但是两者只能调用其一,否则调用时会产生歧义。
2. 写构造函数时,一般喜欢写全缺省,因为很好用。
class Date
{
public:
//3.全缺省构造函数
//注意:与无参的构造函数也是重载,但调用时会衬产生歧义
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;
};
int main()
{
Date d1;
d1.Print();
return 0;
}
1.2.5 如果类中没有显式定义(自己写的)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。
注意:
1. C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数,默认把内置类型初始化为随机值。
2. 如果此时存在自己写的带参数的构造函数,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。
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;
}
1.2.6 关于编译器生成的默认成员函数,很多童鞋会有疑惑: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?d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)和自定义类型。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。对于内置类型,在刚开始发明C++时,并没有规定要不要处理(有些编译器会初始化为0,有些则是初始化为随机值),对于自定义类型的成员变量才会调用它们的无参构造。
看看下面的程序,Date类里面包含了内置类型和自定义类型,Date类中会自动调用无参构造函数把它的内置类型成员变量初始化为随机值,并且对于自定义类型成员变量 _aa会自动调用它的无参构造。
class A
{
public:
//err 当没有无参构造时,就会报错
/*A(int a)
{
_a = 0;
cout << "A()" << endl;
}*/
//如果连显示写的无参构造函数都没有,也会有编译器默认的无参构造
//此时也要看这里有没有自定义类型(就像套娃),这里只有内置类型,所以还是不做处理,初始化随机值
A()
{
_a = 0;
cout << "A()" << endl;
}
private:
int _a;
};
class Date
{
public:
Date()
{
}
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
// 基本类型(内置类型)
int _year; // 年
int _month; // 月
int _day; // 日
// 自定义类型
A _aa;
};
int main()
{
Date d;
d.Print();
return 0;
}
注意:针对编译器给内置类型初始化随机值的问题,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缺省值。
class Date
{
public:
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
//给缺省值
int _year =1; // 年
int _month =1; // 月
int _day =1; // 日
};
int main()
{
Date d;
d.Print();
return 0;
}
1.2.7 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。三者只能存其一。
比如,当同时存在其中的两个时:程序报错!
class Date
{
public:
Date()
{
}
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 ; // 年
int _month ; // 月
int _day ; // 日
};
int main()
{
Date d;
d.Print();
return 0;
}
1.3 总结
1.一般情况下构造函数都需要我们自己显式的去实现。
2.只有少数情况下可以让编译器自动生成构造函数。(类似用两个栈实现队列的MyQueue,它的成员都是自定义类型)