4.2 对象的初始化和清理
- 生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全
- C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及 对象销毁前的清理数据的设置。
4.2.1 构造函数和析构函数
对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题
一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知
同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题
c++利用了构造函数和析构函数解决上述问题，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。
对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会提供
编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。
- 构造函数：主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值，构造函数由编译器自动调用，无须手动调用。
- 析构函数：主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作。
构造函数语法：类名(){}
- 构造函数，没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同
- 构造函数可以有参数，因此可以发生重载
- 程序在调用对象时候会自动调用构造，无须手动调用,而且只会调用一次
析构函数语法： ~类名(){}
- 析构函数，没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
- 析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
- 程序在对象销毁前会自动调用析构，无须手动调用,而且只会调用一次
#include <iostream>
using namespace std;
// 对象的初始化和清理
// 1、构造函数 进行初始操作
class Person
{
public:
// 1、构造函数
// 没有返回值 不用写 void
// 函数名 与类名相同
// 构造函数可以有参数，可以发生重载
// 创建对象的时候，构造函数会自动调用，而且自调用一次
Person()
{
cout << "Person 构造函数的调用" << endl;
}
// 2、析构函数 进行清理操作
// 没有返回值 不写 void
// 函数名和类名相同 在名称前加 ~
// 析构函数不可以有参数，不可以发生重载
// 对象在销毁前 会自动调用析构函数，而且只会调用一次
~Person()
{
cout << "Person 的析构函数调用" << endl;
}
};
// 构造和析构都是必须的实现，如果我们自己不提供，编译器会提供一个空实现的构造和析构
void test01()
{
Person p; // 在栈上的数据，test01 执行完毕后，释放对象
}
int main()
{
test01();
//Person p;
system("pause");
return 0;
}
4.2.2 构造函数的分类及调用
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：
#include <iostream>
using namespace std;
// 1、构造函数的分类及调用
// 分类
// 按照参数分类 无参构造（默认构造）和有参构造
// 按照类型分类 普通构造 拷贝构造函数
class Person
{
public:
// 构造函数
Person()
{
cout << "Person 无参构造函数的调用" << endl;
}
Person(int a)
{
age = a;
cout << "Person 有参构造函数的调用" << endl;
}
// 拷贝构造函数
Person(const Person& p)
{
// 将传入的人身上的所有属性，拷贝到我身上
age = p.age;
cout << "Person 拷贝构造函数的调用" << endl;
}
~Person()
{
cout << "Person 析构函数的调用" << endl;
}
int age;
};
// 调用
void tste01()
{
// 1、括号发
//Person p1; // 默认构造函数的调用
//Person p2(10); // 有参构造函数
//Person p3(p2); // 拷贝构造函数
// 注意事项
// 调用默认构造函数时候，不要加()
// 因为下面这行代码，编译器会认为是一个函数的声明，不会认为在创建对象
// Person p4();
//cout << "p2 的年龄为：" << p2.age << endl;
//cout << "p3 的年龄为：" << p3.age << endl;
// 2、显示法
//Person p1;
//Person p2 = Person(10); // 有参构造
//Person p3 = Person(p2); // 拷贝函数
//Person(10); // 匿名对象 特点：当前行执行结束后，系统会立即回收掉匿名对象
//cout << "aaaa" << endl;
// 注意事项2
// 不要利用拷贝构造函数 初始化匿名对象
// 编译器会认为 Person (p3) === Person p3; 对象声明
Person(p3);
// 3、隐式转换法
Person p4 = 10; // 相对于 写了 Person p4 = Person(10); 有参构造
Person p5 = p4; // 拷贝构造
}
int main()
{
tste01();
system("pause");
return 0;
}
4.2.3 拷贝构造函数调用时机
C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况
- 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
- 值传递的方式给函数参数传值
- 以值方式返回局部对象
示例：
#include <iostream>
using namespace std;
// 拷贝构造函数调用时机
class Person
{
public:
Person()
{
cout << "Person 默认构造函数调用" << endl;
}
Person(int age)
{
m_Age = age;
cout << "Person 有参构造函数调用" << endl;
}
Person(const Person& p)
{
m_Age = p.m_Age;
cout << "Person 拷贝构造函数调用" << endl;
}
~Person()
{
cout << "Person 析构构造函数调用" << endl;
}
int m_Age;
};
// 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 p1(20);
Person p2(p1);
cout << "p2 的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
}
// 2、值传递的方式给函数参数值
void doWork(Person p)
{
}
void test02()
{
Person p;
doWork(p);
}
// 3、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;
}
4.2.4 构造函数调用规则
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
构造函数调用规则如下：
-
如果用户定义有参构造函数，c++不在提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造
-
如果用户定义拷贝构造函数，c++不会再提供其他构造函数
示例：
#include <iostream>
using namespace std;
// 构造函数的调用
// 1、创建一个类，C++编译器会给每个类都添加至少3个函数
// 默认构造 (空实现)
// 析构函数 (空实现)
// 拷贝构造 (值拷贝)
// 2、如果我们写了有参构造函数，编译器就不再提供默认构造，依然提供拷贝构造
// 如果我们写了拷贝构造函数，编译器就不再提供其他普通构造函数了
class Person
{
public:
//Person()
//{
// cout << "Person 的默认构造函数调用" << endl;
//}
//~Person()
//{
// cout << "Person 的析构函数调用" << endl;
//}
//Person(int age)
//{
// m_Age = age;
// cout << "Person 的有参构造函数调用" << endl;
//}
Person(const Person& p)
{
m_Age = p.m_Age;
cout << "Person 的拷贝构造函数调用" << endl;
}
int m_Age;
};
//void test01()
//{
// Person p;
// p.m_Age = 18;
//
// Person p2(p);
//
// cout << "p2 的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
//}
void test02()
{
Person p;
//Person p2(p);
//cout << "p2 的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
4.2.5 深拷贝与浅拷贝
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
示例：
#include <iostream>
using namespace std;
// 深拷贝和浅拷贝
class Person
{
public:
Person()
{
cout << "Person 的默认构造函数调用" << endl;
}
Person(int age, int height)
{
m_Age = age;
m_Height = new int(height);
cout << "Person 的有参构造函数调用" << endl;
}
// 自己实现拷贝构造函数 解决浅拷贝带来的问题
Person(const Person& p)
{
cout << "Person 的拷贝构造函数调用" << endl;
m_Age = p.m_Age;
// m_Height = p.m_Height; // 编译器默认实现就是这行代码
// 深拷贝操作
m_Height = new int(*p.m_Height);
}
~Person()
{
// 析构代码，将堆区开辟数据做释放
if (m_Height != NULL)
{
delete m_Height;
m_Height = NULL;
}
cout << "Person 的析构构造函数调用" << endl;
}
int m_Age;
int* m_Height;
};
void test01()
{
Person p1(18, 160);
cout << "p1 的年龄为：" << p1.m_Age << " 身高为：" << *p1.m_Height << endl;
Person p2(p1);
cout << "p1 的年龄为：" << p2.m_Age << " 身高为：" << *p2.m_Height << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
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
4.2.6 初始化列表
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）... {}
示例：
#include <iostream>
using namespace std;
// 初始化列表
class Person
{
public:
// 传统初始化操作
//Person(int a, int b, int c)
//{
// m_A = a;
// m_B = b;
// m_C = c;
//}
// 初始化列表初始化属性
Person(int a, int b, int c) : m_A(a), m_B(b), m_C(c)
{
}
int m_A;
int m_B;
int m_C;
};
void test01()
{
// Person p(10, 20, 30);
Person p(30, 20, 10);
cout << "m_A：" << p.m_A << endl;
cout << "m_B：" << p.m_B << endl;
cout << "m_C：" << p.m_C << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.2.7 类对象作为类成员
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；
}
B类中有对象A作为成员，A为对象成员
那么当创建B对象时，A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后？
示例：
#include <iostream>
using namespace std;
// 类对象作为类成员
// 手机类
class Phone
{
public:
Phone(string p)
{
m_PName = p;
cout << "Phone 构造函数调用" << endl;
}
~Phone()
{
cout << "Phone 析构函数调用" << endl;
}
// 手机品牌的名称
string m_PName;
};
class Person
{
public:
// Phone m_Phome = pName; // 隐式转化法
Person(string name, string pName) : m_Name(name), m_Phone(pName)
{
cout << "Person 构造函数调用" << endl;
}
~Person()
{
cout << "Person 析构函数调用" << endl;
}
// 姓名
string m_Name;
// 手机
Phone m_Phone;
};
// 当其他类对象作为本类成员，构造时候先构造类对象，再构造自身，析构顺序相反
void test01()
{
Person p("张三", "苹果MAX");
cout << p.m_Name << "拿着：" << p.m_Phone.m_PName << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.2.8 静态成员
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：
- 静态成员变量
- 所有对象共享同一份数据
- 在编译阶段分配内存
- 类内声明，类外初始化
- 静态成员函数
- 所有对象共享同一个函数
- 静态成员函数只能访问静态成员变量
示例1 ：静态成员变量
#include <iostream>
using namespace std;
// 静态成员
class Person
{
public:
// 1、所有对象都共享同一份数据
// 2、编译阶段就分配内存
// 3、类内声明，类外初始化
static int m_A;
// 静态成员变量也是有访问权限的
private:
static int m_B;
};
int Person::m_A = 100;
int Person::m_B = 200;
void test01()
{
Person p;
cout << p.m_A << endl;
Person p2;
p.m_A = 200;
// 200
cout << p.m_A << endl;
}
void test02()
{
// 静态成员变量 不属于某个对象上，所有对象都共享同一份数据
// 因此静态成员变量有两种访问方式
// 1、通过对象进行访问
//Person p;
//cout << p.m_A << endl;
// 2、通过类名进行访问
cout << Person::m_A << endl;
// cout << Person::m_B << endl; // 类外访问不到私有静态成员变量
}
int main()
{
// test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
示例2：静态成员函数
#include <iostream>
using namespace std;
// 静态成员函数
// 所有对象共享一个函数
// 静态函数只能访问静态成员
class Person
{
public:
// 静态成员函数
static void func()
{
m_A = 100; // 静态成员函数可以访问 静态成员变量
// m_B = 200; // 静态成员函数 不可以访问 非静态成员变量，无法区分到底是那个对象的m_B属性
cout << "static void func 调用" << endl;
}
static int m_A; // 静态成员变量
int m_B; // 非静态成员变量
private:
static void func2()
{
cout << "static void func2 调用" << endl;
}
};
int Person::m_A = 0;
// 有两种访问方式
void test01()
{
// 1、通过对象访问
Person p;
p.func();
// 2、通过类名访问
Person::func();
// Person::func2(); // 类外访问不到私有静态成员函数
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}