C++学习笔记(七)(对象的初始化和清理)

本笔记主要来源于教程https://www.bilibili.com/video/av41559729?p=1

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(){}

  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. 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(){}

  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

  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
//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
浅拷贝带来的问题

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:

  1. 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
  1. 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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