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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场设置,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,无需手动调用。
- 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
- 函数在调用对象时会自动调用构造,无需手动调用,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,无需手动调用,而且只会调用一次
//对象的初始化和清理
//1、构造函数,进行初始化操作
class Person
{
public:
//1.1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,而且只调用一次
Person()
{
cout << "Person 构造函数的调用 " << endl;
}
//2、析构函数,进行清理的操作
//没有返回值,不用写void
//函数值与类名相同,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 析构函数的调用" << endl;
}
};
//构造和析构都是必须有的实现,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,释放这个对象
}
int main()
{
//test01();//构造函数自动调用且只调用一次
Person p;
system("pause");
return 0;//函数内在这里释放
}
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
#include< iostream>
using namespace std;
//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
class Person
{
public:
//构造函数
Person()
{
cout << "Person的无参构造函数使用 " << endl;
}
Person(int a)
{
age = a;
cout << "Person的有参构造函数使用 " << 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
cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
age = p.age;
}
~Person()
{
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}
int age;
};
//调用
void test01()
{
//1、括号法
Person p1;//默认构造函数调用
Person p2(10);//有参构造函数调用
Person p3(p2);//拷贝构造函数调用
//注意事项
//调用默认构造函数时,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 p1();
//void func();
//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);
Person(10);//匿名对象 特点:当前行执行结束后,系统会立即析构掉匿名对象
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;//相当于 写了 Person p4=Person(10); :有参构造
Person p5 = p4;//拷贝构造
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
注意事项1:调用默认构造函数时,不要加() 注意事项2:不要利用拷贝构造函数 初始化匿名对象
4.2.3 拷贝构造函数调用时机
C++中拷贝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
class Person
{
public:
Person()
{
cout << "Person的默认函数调用" << endl;
}
Person(int age)
{
cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
m_Age = age;
}
Person(const Person &p)
{
cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
m_Age = p.m_Age;
}
~Person()
{
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}
int m_Age;
};
//拷贝构造函数调用时机
//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传值
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
- 默认构造函数(无参,函数体为空)
- 默认析构函数(无参,函数体为空)
- 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
//构造函数的调用规则
//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,编译器就不会提供默认构造,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的普通构造函数了
class Person
{
public:
Person()
{
cout << "Person的默认构造函数调用" << 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;
//}
~Person()
{
cout << "Person的析构函数调用" << 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;
}
int main()
{
//test01();
test02();//如果注释掉默认构造,因为已经有了有参构造函数,编译器就不会提供默认构造,函数无法调用,会报错
//如果只打开拷贝构造也会报错
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
#include< iostream>
using namespace std;
//深拷贝与浅拷贝
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,即浅拷贝
//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操作
if (m_Height != NULL)
{
delete m_Height;
m_Height = NULL;//如果没有深拷贝会报错,浅拷贝带来的问题就是堆区内存的重复释放
}
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}
int m_Age;//年龄
int *m_Height;//身高
};
void test01()
{
Person p1(18,160);
Person p2(p1);
cout << "p1的年龄为: " << p1.m_Age <<"身高为: "<<*p1.m_Height<< endl;
cout << "p2的年龄为: " << p2.m_Age << "身高为: "<<*p2.m_Height<< endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
浅拷贝带来的问题就是堆区内存的重复释放
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)…{}
//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
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?
当其他类对象作为本类成员,构造时先构造类对象,再构造自身
析构的顺序与构造相反
示例:
#include< iostream>
using namespace std;
#include
//类对象作为类成员
class Phone
{
public:
Phone(string pName)
{
cout << "Phone的构造函数调用" << endl;
m_PName = pName;
}
string m_PName;
~Phone()
{
cout << "Phone的析构函数调用" << endl;
}
};
class Person
{
public:
Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName)
{
cout << "Person的构造函数调用" << endl;
}
~Person()
{
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}
//姓名
string m_Name;
//手机
Phone m_Phone;
};
//当其他类对象作为本类成员,构造时先构造类对象,再构造自身
//析构的顺序与构造相反
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;
}
30p地址:30p 提取码:ixcu
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
静态成员变量
//静态成员变量
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;//类外初始化
int Person::m_B = 200;
void test01()
{
Person p;
cout << p.m_A << endl;
Person p2;
p2.m_A = 200;
cout << p.m_A << endl;//所有对象都共享
}
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;//报错,类外访问不到私有静态成员变量
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
静态成员函数
//静态成员函数
//所有的对象都共享同一个函数
//静态成员函数只能访问静态成员变量
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;//会报错 静态成员函数不可以访问 非静态成员变量 无法区分到底是哪个对象的m_B属性
cout << "static void func调用" << endl;
}
static int m_A;//静态成员变量
int m_B;
//静态成员函数也是有访问权限的
private:
static void func2()
{
cout << "static void func2的调用" << 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();//报错 类外访问不到私有的静态成员函数
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
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