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C++构造函数/析构函数/赋值函数

[日期:2016-09-09] 来源:Linux社区  作者:Linux [字体: ]

在编写C++程序的时候,我们会为特定某一类对象申明类类型,几乎我们申明的每一个class都会有一个或多个构造函数、一个析构函数、一个赋值运算符重载=、以及拷贝构造函数。这些函数控制着类对象的基础操作,确保新定义的对象的初始化、完成对象撤销时的清理工作、赋予对象新值。如果这些函数的操作出错,则会导致严重的后果,所以确保这些函数的操作行为正常是非常重要的。

一、编译器默认生成的函数

      如果我们编写一个空类,编译器会为我们默认生成构造函数、析构函数、赋值运算符、拷贝构造函数。

      例如当我们定义

      class Empty{ };

      就好像我们写下了如下代码(红色是编译器默认生成)

  class Empty{

      public:

        Empty(){....}   //默认构造函数

        Empty(const Empty &rhs){....}   //默认拷贝构造函数

        ~Empty(){....}   //默认析构构造函数

        Empty& operator=(const Empty &rhs){....}   //赋值运算符

        Empty* operator&(){...} //取地址运算符
                          const Empty* operator&() const{...} //取地址运算法的const版本

     };

    1. 说明:(1)这些函数只有在被调用的时候,才会被编译器创建出来;

      (2)四个函数都public且inline的;

      (3)如果显示的定义了其中某一个函数,那么编译器就不会生成其对应的默认的版本;

      (4)自定义的拷贝构造函数不仅会覆盖默认的拷贝构造函数,同时也会覆盖默认的构造函数,下面的函数class构造函数,不能通过编译

 
 1 #include <iostream>
 2 using  namespace std;
 3 class Empty
 4 {
 5 public:
 6       Empty(const Empty &Copy){};
 7 };
 8 int main(int argc, char** argv)
 9 {
10     Empty a;
11     return 0;
12 }

     2. 实例:

    下面的代码会让编译器创建默认的构造函数  Empty e1; //默认构造函数

                         Empty e2(e1);//拷贝构造函数

                         e2 = e1;//赋值运算符             

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std; 
 3 
 4 class Empty{
 5 
 6 public:
 7     Empty(){cout << "create" << endl;}
 8     Empty(const Empty &Copy){ cout << "copy" << endl;}
 9     Empty& operator=(const Empty &Assig){cout << "assign=" <<  
10                                  endl;}
11     Empty* operator&(){cout << "&" << endl;}
12     const Empty* operator&() const {cout << "&1" << endl;}
13     ~Empty(){cout << "delete" << endl;}
14     };
15 int main()
16 {
17     Empty *e = new Empty(); // create
18     delete e;   //delete
19     Empty e0; //create
20     const Empty e1; //create
21     Empty e2(e1); //copy
22     Empty e3; //create
23     e3 = e1;//assign=
24     cout << &e0 << endl;//& 0x602080
25     const Empty *p = &e1;//&1
26     cout << p << endl;  //0x602080
27     return 0;
28 }
29 //e0,e1,e2,e3对象被撤销时候删除
30 delete
31 delete
32 delete
33 delete

 二、构造函数

      1. 构造函数的作用

   构造函数是特殊的成员函数,用来在创建对象时完成对对象属性的一些初始化等操作, 当创建对象时, 对象会自动调用它的构造函数。

      2. 默认构造函数

     正如第一部分所述,如果没有为一个类显示定义任何构造函数、编译器将自动为这个类生成默认构造函数。默认构造函数将依据变量初始化的规则初始化类中的所有成员:

       (1)对于具有类类型的成员,会调用该成员所属类自身的默认构造函数实现初始化;

       (2)内置类型成员的初值依赖于对象如何定义,如果对象在全局作用域中定义或定义为静态局部对象,则这些成员将被初始化为0。如果对象在局部作用域中定义,则这些成员没有初始化;

       (3)默认构造函数一般适用于仅包含类类型的成员的类;

       (4)由于默认构造函数不会初始化内置类型的成员,所以必须显示定义类的构造函数。       

复制代码
 1 #include <iostream>
 2 using  namespace std;
 3 class Empty
 4 {
 5 public:
 6     int a;
 7     string s;
 8 };
 9 
10 int main(int argc, char** argv)
11 {
12     Empty a;
13     cout << a.a << endl;//输出a的值随机
14     cout << a.s.size() << endl;//s是类类型被初始化为空串
15 }

      3. 构造函数的特点

         (1)在对象被创建时自动执行;

    (2)构造函数的函数名与类名相同;

    (3)没有返回值类型、也没有返回值;

    (4)构造函数不能被显式调用;

      4. 重载构造函数

    可以为一个类申明的构造函数的数量没有限制,只要每个构造函数的形参表示唯一的。定义类对象的时候,实参指定使用哪个构造函数。比如我们定义类Sales_item,它的构造函数有三个,在定义类的新对象时,可以使            用这些构造函数中的任意 一个。

 
 1 Class Sales_item{
 2 public:
 3         Sales_item(const std::string&);
 4         Sales_item(std::istream&);
 5         Sales_item();
 6 };    
 7 int main()
 8 {
 9   Sales_item empty;//使用缺省的无参构造函数
10   Sales_item Primer_3rd_Ed("0-201-82470-1");
11   Sales_item Primer_4th_ed(cin);
12   return 0;  
13 }

      5. 构造函数自动执行

     只要创建对应类类型的一个对象,编译器就运行一个构造函数。

1 Sales_item Primer_2nd("0-201-54848-8");//运行带string参数的构造函数
2 Sales_item *p = new Sales_item();//通过默认构造函数初始化该对象

      6. 构造函数初始化列表

         对象中的一些数据成员除了在构造函数体中进行初始化外,还可以通过构造函数初始化列表进行初始化,构造函数初始化列表只在构造函数的定义中而不是声明中指定。从概念上将讲,可以认为构造函数分两个阶段执                行:(1)初始化阶段;(2)普通计算阶段,计算阶段由构造函数函数体中的所有语句组成;(3)构造函数就是按照成员定义的次序初始化成员的次序。

         不管成员是否在构造函数初始化列表中显式初始化,类类型的数据成员总是在初始化阶段初始化。初始化阶段发生在计算阶段开始之前。   

1  Sales_item::Sales_item(const string &book): isbn(book), units_sold(0),            revenue(0.0){}

        说明:对于const类型成员、引用类型的成员变量都必须在构造函数初始化列表中进行初始化,例如下面的代码就是错误的,必须在初始化列表中对类成员变量进行初始化。   

 
 1 class ConstRef{
 2     public:
 3              ConstRef(int ii);
 4     private:
 5             int i;
 6             const int ci;
 7             int &ri;
 8 };
 9 ConstRef::ConstRef(int ii)
10 {
11    //赋值
12    i = ii;
13    ci = ii; //错误,不能对const成员赋值
14    ri = i;//不能对引用变量赋值
15 }
16 记住,可以初始化const对象或引用类型的对象,但不能对它们赋值。在开始执行构造函数体之前,要完成初始化。初始化const或引用类型的唯一机会是在构造函数初始化列表中。编写以上构造函数的正确方式为
17    ConstRef::ConstRef(int ii):i(ii), ci(i), ri(ii)

 二、析构函数

         构造函数的一个作用是自动获取资源。例如,构造函数可以分配一个缓冲区或打开一个文件,在构造函数中分配了资源之后,需要一个对应操作自动回收或释放资源。析构函数就是这样一个特殊函数,它可以完成所需资     源的回收,作为类的构造函数的补充。

       1.何时调用析构函数

    a.删除指向动态分配对象的指针

    b.实际对象(而不是对象的引用)超出作用域时

              c.撤销一个容器(不管是标准库容器还是内置数组)时,即超出容器的作用范围时

       2.缺省析构函数

             a.编译器总会为我们合成一个析构函数,其按照对象创建时的逆序撤销每个非static成员,因此,它按照成员在类中申明的次序的逆序撤销成员。

        b.缺省的析构函数并不删除指针成员指向的对象

             c.析构函数与赋值操作符和复制构造函数之间的一个重要区别是,及时我们自己编写了自己的析构函数,缺省的析构函数任然运行

        d.对于类类型的对象,合成析构函数调用其析构函数完成对象的释放;对于内置类型的对象,合成析构函数则不做什么操作

       3.何时编写显式析构函数

    许多类不需要显式析构函数,尤其具有构造函数的类不一定需要定义自己的析构函数。仅在有些仅在有些工作需要析构函数完成时,才需要析构函数(显式的)。析构函数并不仅限于用来释放资源,一般而言,析构函数可以执行任意操作,该操作是类设计者希望该类对象在使用完毕后执行的。

本文永久更新链接地址http://www.linuxidc.com/Linux/2016-09/135049.htm

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