對象的初始化和清理
- 生活中我們買的電子產品都基本會有出廠設置，在某一天我們不用時候也會刪除一些自己信息數據保證安全
- C++中的面向對象來源於生活，每個對象也都會有初始設置以及 對象銷毀前的清理數據的設置。
1 構造函數和析構函數
對象的初始化和清理也是兩個非常重要的安全問題
一個對象或者變量沒有初始狀態，對其使用后果是未知
同樣的使用完一個對象或變量，沒有及時清理，也會造成一定的安全問題
c++利用了構造函數和析構函數解決上述問題，這兩個函數將會被編譯器自動調用，完成對象初始化和清理工作。
對象的初始化和清理工作是編譯器強制要我們做的事情，因此如果我們不提供構造和析構，編譯器會提供
編譯器提供的構造函數和析構函數是空實現。
- 構造函數：主要作用在於創建對象時為對象的成員屬性賦值，構造函數由編譯器自動調用，無須手動調用。
- 析構函數：主要作用在於對象銷毀前系統自動調用，執行一些清理工作。
構造函數語法：類名(){}
- 構造函數，沒有返回值也不寫void
- 函數名稱與類名相同
- 構造函數可以有參數，因此可以發生重載
- 程序在調用對象時候會自動調用構造，無須手動調用,而且只會調用一次
析構函數語法： ~類名(){}
- 析構函數，沒有返回值也不寫void
- 函數名稱與類名相同,在名稱前加上符號 ~
- 析構函數不可以有參數，因此不可以發生重載
- 程序在對象銷毀前會自動調用析構，無須手動調用,而且只會調用一次
class Person
{
public:
//構造函數
Person()
{
cout << "Person的構造函數調用" << endl;
}
//析構函數
~Person()
{
cout << "Person的析構函數調用" << endl;
}
};
void test01()
{
Person p;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2 構造函數的分類及調用
兩種分類方式：
按參數分為： 有參構造和無參構造
按類型分為： 普通構造和拷貝構造
三種調用方式：
括號法
顯示法
隱式轉換法
示例：
//1、構造函數分類
// 按照參數分類分為 有參和無參構造 無參又稱為默認構造函數
// 按照類型分類分為 普通構造和拷貝構造
class Person {
public:
//無參（默認）構造函數
Person() {
cout << "無參構造函數!" << endl;
}
//有參構造函數
Person(int a) {
age = a;
cout << "有參構造函數!" << endl;
}
//拷貝構造函數
Person(const Person& p) {
age = p.age;
cout << "拷貝構造函數!" << endl;
}
//析構函數
~Person() {
cout << "析構函數!" << endl;
}
public:
int age;
};
//2、構造函數的調用
//調用無參構造函數
void test01() {
Person p; //調用無參構造函數
}
//調用有參的構造函數
void test02() {
//2.1 括號法，常用
Person p1(10);
//Person p2(10);//有參構造函數調用
//Person p3(p2);//拷貝構造函數調用
//注意1：調用無參構造函數不能加括號，如果加了編譯器認為這是一個函數聲明
//Person p2();
//2.2 顯式法
Person p2 = Person(10);
Person p3 = Person(p2);
//Person(10)單獨寫就是匿名對象 當前行結束之后，馬上析構
//2.3 隱式轉換法
Person p4 = 10; // Person p4 = Person(10);
Person p5 = p4; // Person p5 = Person(p4);
//注意2：不能利用 拷貝構造函數 初始化匿名對象 編譯器認為是對象聲明
//Person p5(p4);
}
int main() {
test01();
//test02();
system("pause");
return 0;
}
3 拷貝構造函數調用時機
C++中拷貝構造函數調用時機通常有三種情況
- 使用一個已經創建完畢的對象來初始化一個新對象
- 值傳遞的方式給函數參數傳值
- 以值方式返回局部對象
示例：
class Person {
public:
Person() {
cout << "無參構造函數!" << endl;
mAge = 0;
}
Person(int age) {
cout << "有參構造函數!" << endl;
mAge = age;
}
Person(const Person& p) {
cout << "拷貝構造函數!" << endl;
mAge = p.mAge;
}
//析構函數在釋放內存之前調用
~Person() {
cout << "析構函數!" << endl;
}
public:
int mAge;
};
//1. 使用一個已經創建完畢的對象來初始化一個新對象
void test01() {
Person man(100); //p對象已經創建完畢
Person newman(man); //調用拷貝構造函數
Person newman2 = man; //拷貝構造
//Person newman3;
//newman3 = man; //不是調用拷貝構造函數，賦值操作
}
//2. 值傳遞的方式給函數參數傳值
//相當於Person p1 = p;
void doWork(Person p1) {}
void test02() {
Person p; //無參構造函數
doWork(p);
}
//3. 以值方式返回局部對象
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 構造函數調用規則
默認情況下，c++編譯器至少給一個類添加3個函數
1．默認構造函數(無參，函數體為空)
2．默認析構函數(無參，函數體為空)
3．默認拷貝構造函數，對屬性進行值拷貝
構造函數調用規則如下：
-
如果用戶定義有參構造函數，c++不在提供默認無參構造，但是會提供默認拷貝構造
-
如果用戶定義拷貝構造函數，c++不會再提供其他構造函數
示例：
class Person {
public:
//無參（默認）構造函數
Person() {
cout << "無參構造函數!" << endl;
}
//有參構造函數
Person(int a) {
age = a;
cout << "有參構造函數!" << endl;
}
//拷貝構造函數
Person(const Person& p) {
age = p.age;
cout << "拷貝構造函數!" << endl;
}
//析構函數
~Person() {
cout << "析構函數!" << endl;
}
public:
int age;
};
void test01()
{
Person p1(18);
//如果不寫拷貝構造，編譯器會自動添加拷貝構造，並且做淺拷貝操作
Person p2(p1);
cout << "p2的年齡為： " << p2.age << endl;
}
void test02()
{
//如果用戶提供有參構造，編譯器不會提供默認構造，會提供拷貝構造
Person p1; //此時如果用戶自己沒有提供默認構造，會出錯
Person p2(10); //用戶提供的有參
Person p3(p2); //此時如果用戶沒有提供拷貝構造，編譯器會提供
//如果用戶提供拷貝構造，編譯器不會提供其他構造函數
Person p4; //此時如果用戶自己沒有提供默認構造，會出錯
Person p5(10); //此時如果用戶自己沒有提供有參，會出錯
Person p6(p5); //用戶自己提供拷貝構造
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
5 深拷貝與淺拷貝
深淺拷貝是面試經典問題，也是常見的一個坑
淺拷貝：簡單的賦值拷貝操作,帶來的問題：堆區的內存重復釋放
深拷貝：在堆區重新申請空間，進行拷貝操作
示例：
class Person {
public:
//無參（默認）構造函數
Person() {
cout << "無參構造函數!" << endl;
}
//有參構造函數
Person(int age ,int height) {
cout << "有參構造函數!" << endl;
m_age = age;
m_height = new int(height);
}
//拷貝構造函數
Person(const Person& p) {
cout << "拷貝構造函數!" << endl;
//如果不利用深拷貝在堆區創建新內存，會導致淺拷貝帶來的重復釋放堆區問題
m_age = p.m_age;
m_height = new int(*p.m_height);
}
//析構函數
~Person() {
cout << "析構函數!" << 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的年齡： " << p1.m_age << " 身高： " << *p1.m_height << endl;
cout << "p2的年齡： " << p2.m_age << " 身高： " << *p2.m_height << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
總結：如果屬性有在堆區開辟的，一定要自己提供拷貝構造函數，防止淺拷貝帶來的問題
6 初始化列表
作用：
C++提供了初始化列表語法，用來初始化屬性
語法：構造函數()：屬性1(值1),屬性2（值2）... {}
示例：
class Person {
public:
////傳統方式初始化
//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) {}
void PrintPerson() {
cout << "mA:" << m_A << endl;
cout << "mB:" << m_B << endl;
cout << "mC:" << m_C << endl;
}
private:
int m_A;
int m_B;
int m_C;
};
int main() {
Person p(1, 2, 3);
p.PrintPerson();
system("pause");
return 0;
}
7 類對象作為類成員
C++類中的成員可以是另一個類的對象，我們稱該成員為 對象成員
例如：
class A {}
class B
{
A a；
}
B類中有對象A作為成員，A為對象成員
那么當創建B對象時，A與B的構造和析構的順序是誰先誰后？
示例：
class Phone
{
public:
Phone(string name)
{
m_PhoneName = name;
cout << "Phone構造" << endl;
}
~Phone()
{
cout << "Phone析構" << endl;
}
string m_PhoneName;
};
class Person
{
public:
//初始化列表可以告訴編譯器調用哪一個構造函數
Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName)
{
cout << "Person構造" << endl;
}
~Person()
{
cout << "Person析構" << endl;
}
void playGame()
{
cout << m_Name << " 使用" << m_Phone.m_PhoneName << " 牌手機! " << endl;
}
string m_Name;
Phone m_Phone;
};
void test01()
{
//當類中成員是其他類對象時，我們稱該成員為 對象成員
//構造的順序是 ：先調用對象成員的構造，再調用本類構造
//析構順序與構造相反
Person p("張三" , "蘋果X");
p.playGame();
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
8 靜態成員
靜態成員就是在成員變量和成員函數前加上關鍵字static，稱為靜態成員
靜態成員分為：
- 靜態成員變量
- 所有對象共享同一份數據
- 在編譯階段分配內存
- 類內聲明，類外初始化
- 靜態成員函數
- 所有對象共享同一個函數
- 靜態成員函數只能訪問靜態成員變量
示例1 ：靜態成員變量
class Person
{
public:
static int m_A; //靜態成員變量
//靜態成員變量特點：
//1 在編譯階段分配內存
//2 類內聲明，類外初始化
//3 所有對象共享同一份數據
private:
static int m_B; //靜態成員變量也是有訪問權限的
};
int Person::m_A = 10;
int Person::m_B = 10;
void test01()
{
//靜態成員變量兩種訪問方式
//1、通過對象
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; //共享同一份數據
cout << "p2.m_A = " << p2.m_A << endl;
//2、通過類名
cout << "m_A = " << Person::m_A << endl;
//cout << "m_B = " << Person::m_B << endl; //私有權限訪問不到
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
示例2：靜態成員函數
class Person
{
public:
//靜態成員函數特點：
//1 程序共享一個函數
//2 靜態成員函數只能訪問靜態成員變量
static void func()
{
cout << "func調用" << endl;
m_A = 100;
//m_B = 100; //錯誤，不可以訪問非靜態成員變量
}
static int m_A; //靜態成員變量
int m_B; //
private:
//靜態成員函數也是有訪問權限的
static void func2()
{
cout << "func2調用" << endl;
}
};
int Person::m_A = 10;
void test01()
{
//靜態成員變量兩種訪問方式
//1、通過對象
Person p1;
p1.func();
//2、通過類名
Person::func();
//Person::func2(); //私有權限訪問不到
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}