C++类与对象深入之构造函数与析构函数详解

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。

一：构造函数

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。c++利用了构造函数解决上述问题，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，编译器也会提供，编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。

构造函数是一个特殊的成员函数，名字与类名相同，实例化类对象时由编译器自动调用，保证每个数据成员都有一个合适的初始值，并且在对象的生命周期内只调用一次

构造函数语法：类名(){}

1.1：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，构造函数的名字虽然叫构造，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。

构造函数特征：

1. 构造函数，没有返回值也不写void

2. 函数名称与类名相同

3. 构造函数可以有参数，因此可以发生重载

4. 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

class Date
{
public:
	Date()
	{
		_year = 1;
		_month = 1;
		_day = 1;
	}
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_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 d1;                   //调用无参构造
	d1.Print();
	Date d2(2022, 5, 15);      //调用带参的构造
	d2.Print();
	system("pause");
	return 0;
}

5. 如果类中没有显式定义的构造函数，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。

6. 无参的构造函数和全缺省的构造函数都被称为默认构造函数，并且默认构造函数只有一个。注意：无参构造函数、全缺省构造函数、以及我们没显式写由编译器默认生成的构造函数，都可以认为是默认构造函数。即不用传参就可以调用的函数

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)//默认全缺省构造函数
	{
	_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 d1;                   
	d1.Print();
	Date d2(2022, 5, 15);     
	d2.Print();
	Date d3(2022);
	d3.Print();
	Date d4(2022, 10);
	d4.Print();
	system("pause");
	return 0;
}

1-1-1
2022-5-15
2022-1-1
2022-10-1
请按任意键继续. . .

7. 默认生成构造函数对于内置类型成员变量不做处理，因为编译器默认生成的构造函数都是空实现，对于自定义类型成员变量做出处理，相当于实例化对象自动调用该类的默认构造函数！如下述代码中Date date和A _aa有什么区别呢？不都是实例化对象自动调用默认构造函数吗！！！

代码示例：

class A
{
public:
	A(){
		cout << " A()" << endl;
		_a = 0;
	}
private:
	int _a;
};
class Date
{
public:
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year; // 年
	int _month; // 月
	int _day; // 日
	A _aa;
};
int main(){
	Date date;
	date.Print();
	system("pause");
	return 0;
}
 A()

 -858993460--858993460--858993460
请按任意键继续. . .

默认构造函数不会对自己的变量初始化，会对自定义类型处理，自定义类型成员会去调用它的默认构造函数！因为这里实例化对象也只能调用默认构造函数！！！（如果自定义类型的构造函数没有显示定义，也会是随机值）。

接下来我们利用代码详细看看上面这段话：

示例1：默认生成的默认构造函数

class Stack
{
public:
private:
	int* _a;
	int _top;
	int _capacity;
};
class MyQueue {
public:
	// 默认生成构造函数就可以用了
	void push(int x) {
	}
	int pop() {
	}
private:
	Stack _st1;
	Stack _st2;
};
int main()
{
	MyQueue q;
	q.push(1);
	//Stack st;
	system("pasue");
	return 0;
}

上面这段代码是可以编译过的，在Myqueue类中只有自定义类型，所以我们不需要写构造函数，使用默认生成的即可。然后Myqueue类中声明Stack类实例化对象时，会去调用Stack类的默认构造函数（这里是自动生成的默认构造函数），编译通过！

这里咋们看监视界面：

由于Stack的默认构造函数是默认生成的，同样不会对内置类型成员变量做初始化，所以显示是随机值！

示例2：无参默认构造

class Stack
{
public:
	Stack()
	{
	_a = nullptr;
	_top = _capacity = 0;
	}
private:
	int* _a;
	int _top;
	int _capacity;
};
class MyQueue {
public:
	// 默认生成构造函数就可以用了
	void push(int x) {
	}
	int pop() {
	}
private:
	Stack _st1;
	Stack _st2;
};
int main()
{
	MyQueue q;
	q.push(1);
	//Stack st;
	system("pasue");
	return 0;
}

这段代码也是可以编译过的，在Myqueue类中只有自定义类型，所以我们不需要写构造函数，使用默认生成的即可。然后Myqueue类中声明Stack类实例化对象时，会去调用Stack类的默认构造函数（这里是咋们自己提供的默认构造函数），编译通过！

同样的，我们看监视界面：

由于Stack的默认构造函数是是我们自己提供的，同时对内置类型做了初始化，所以这里的各个值不再是随机值！

示例3：全缺省默认构造函数

class Stack
{
public:
	Stack(int capacity = 10)
	{
	_a = (int*)malloc(sizeof(int)*capacity);
	assert(_a);
	_top = 0;
	_capacity = capacity;
	}
private:
	int* _a;
	int _top;
	int _capacity;
};
class MyQueue {
public:
	// 默认生成构造函数就可以用了
	void push(int x) {
	}
	int pop() {
	}
private:
	Stack _st1;
	Stack _st2;
};
int main()
{
	MyQueue q;
	q.push(1);
	//Stack st;
	system("pasue");
	return 0;
}

这段代码也是可以编译过的，在Myqueue类中只有自定义类型，所以我们不需要写构造函数，使用默认生成的即可。然后Myqueue类中声明Stack类实例化对象时，会去调用Stack类的默认构造函数（这里是咋们自己提供的全缺省默认构造函数），编译通过！

同样的，观察监视界面：

我们通过全缺省默认构造函数对各个值做出了初始化，因此不再是随机值！

错误示例：有参构造函数

class Stack
{
public:
	Stack(int capacity)
	{
	_a = (int*)malloc(sizeof(int)*capacity);
	assert(_a);
	_top = 0;
	_capacity = capacity;
	}
private:
	int* _a;
	int _top;
	int _capacity;
};
class MyQueue {
public:
	// 默认生成构造函数就可以用了
	void push(int x) {
	}
	int pop() {
	}
private:
	Stack _st1;
	Stack _st2;
};
int main()
{
	MyQueue q;
	q.push(1);
	//Stack st;
	system("pasue");
	return 0;
}

程序报错！

因为我们在Stack类中提供了一个有参构造函数，这时Stack类中不再有默认构造函数，因此Myqueue的默认构造函数无法调用Stack的默认构造函数，编译不通过！

C++11还支持在声明的时候给自定义类型变量赋一个缺省值：

class MyQueue
{
private:
	int _size = 0;
	Stack _st1;
	Stack _st2;
};

总结：如果一个类中的成员全是自定义类型，我们就可以不写构造函数，就用默认生成的构造函数。如果有内置类型的成员，或者需要显示传参初始化，那么都要自己实现构造函数。

1.2：构造函数的分类

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

二：析构函数

2.1：概念

与构造函数功能相反，析构函数不是完成对象的销毁，局部对象销毁工作由编译器完成。而对象在销毁时会自动调用析构函数，完成类的一些资源清理工作

2.2：特性

语法：~类名(){}

1. 析构函数，没有返回值也不写void

2. 函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~

3. 析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载

4. 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

class Person
{
public:
	//构造函数
	Person(){
		cout << "Person的构造函数调用" << endl;
	}
	//析构函数
	~Person(){
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}
};
void test01(){
	Person p;
}
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

Person的构造函数调用
Person的析构函数调用
请按任意键继续. . .

如结果表示，在对象创建之前编译器自动调用了析构函数。