一、構(gòu)造函數(shù)

首先，由于類(lèi)只是一個(gè)模板，因此我們?cè)诙x類(lèi)時(shí)無(wú)法對(duì)成員變量初始化，比如下面代碼就是錯(cuò)誤的：

class circle{
public:
    int m_L = 20;	// Error:不允許使用數(shù)據(jù)成員初始值設(shè)定項(xiàng)
};

因此，初始化只能發(fā)生在類(lèi)創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程中，但是由于訪問(wèn)權(quán)限的原因，無(wú)法在類(lèi)外訪問(wèn)某些成員變量，因此下面這種做法有時(shí)候是無(wú)效的：

circle C1;	// 實(shí)例化一個(gè)對(duì)象 C1
C1.m_L = 20;	// 通過(guò)創(chuàng)建的對(duì)象，來(lái)給對(duì)應(yīng)變量初始化，但是如果m_L是private訪問(wèn)權(quán)限，則失效

為了解決這個(gè)問(wèn)題，讓程序員能像使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類(lèi)型一樣適用對(duì)象，在類(lèi)內(nèi)提供了一個(gè)特殊的成員函數(shù)——“構(gòu)造函數(shù)”，專門(mén)用于在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)初始化類(lèi)對(duì)象。之所以說(shuō)它特殊，是因?yàn)镃++已經(jīng)自動(dòng)為構(gòu)造函數(shù)提供了名稱和使用語(yǔ)法，程序員只需要提供方法的定義即可，即：類(lèi)名(形參列表)。具體來(lái)說(shuō)，構(gòu)造函數(shù)的定義如下：

class circle{
public:
    int m_L;
public: //成員函數(shù)（方法）
    circle(const int a)	//通過(guò)構(gòu)造函數(shù)對(duì)成員變量進(jìn)行賦值
    {
        m_L = a;
    }
};

circle C1(20);	//調(diào)用格式
cout << "C1.m_L:" << C1.m_L <<endl;

看上去似乎很簡(jiǎn)單，但是由于構(gòu)造函數(shù)也是函數(shù)，因此所有C++中的形參傳遞方式，函數(shù)特性以及函數(shù)調(diào)用方法都能用于構(gòu)造函數(shù)。 如前文所講，C++會(huì)自動(dòng)給類(lèi)添加一個(gè)空的構(gòu)造函數(shù)，但是如果自己在類(lèi)中實(shí)現(xiàn)了有參構(gòu)造函數(shù)，編譯器便不再提供無(wú)參構(gòu)造函數(shù)。舉例如下：

class circle{
public:
    int m_L;
public: //成員函數(shù)（方法）
    circle(const int a)	//通過(guò)構(gòu)造函數(shù)對(duì)成員變量進(jìn)行賦值
    {
        m_L = a;
    }
};

circle C1(20);	//調(diào)用格式正確，能夠通過(guò)構(gòu)造函數(shù)賦值
circle C2; 		//錯(cuò)誤，自己定義了有參構(gòu)造函數(shù)，不再提供無(wú)參構(gòu)造函數(shù)

構(gòu)造函數(shù)可以重載，接著上面的例子，如果重載一個(gè)空的構(gòu)造函數(shù)，那么兩個(gè)調(diào)用格式都正確：

class circle{
public:
    int m_L;
public: //成員函數(shù)（方法）
    circle(){}	// 空構(gòu)造函數(shù)
    circle(const int a)	//通過(guò)構(gòu)造函數(shù)對(duì)成員變量進(jìn)行賦值
    {
        m_L = a;
    }
};

circle C1(20);	//調(diào)用格式正確，能夠通過(guò)構(gòu)造函數(shù)賦值
circle C2; 		//正確，可以通過(guò)重載的空構(gòu)造函數(shù)實(shí)現(xiàn)初始化

構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)不僅可以是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類(lèi)型，也可以是類(lèi)。眾所周知，在數(shù)值作為函數(shù)參數(shù)進(jìn)行傳遞的時(shí)候，會(huì)重新拷貝出來(lái)一份數(shù)據(jù)作為參數(shù)傳遞用完即銷(xiāo)毀，這種方式不僅浪費(fèi)了內(nèi)存空間，而且無(wú)法修改原始數(shù)據(jù)。為了結(jié)合這兩者之間的優(yōu)點(diǎn)，于是經(jīng)常采取引用作為函數(shù)的參數(shù)。雖然引用是指針的一種特殊情況，但是指針太過(guò)于靈活，并且引用在形式上引用與普通的變量地用法并沒(méi)有什么區(qū)別，因此使用起來(lái)更加方便。

class circle{
public:
    int m_L;
public: //成員函數(shù)（方法）
    circle(){}	// 空構(gòu)造函數(shù)
    circle(const int a)	//通過(guò)構(gòu)造函數(shù)對(duì)成員變量進(jìn)行賦值
    {
        m_L = a;
    }
    //引用作為函數(shù)參數(shù)傳遞，并用const修飾，節(jié)省空間的同時(shí)避免修改原數(shù)據(jù)
    circle(const circle& sub_circle)	
    {
        m_L = sub_circle.m_L;
    }
};

circle C1(20);	//調(diào)用格式正確，能夠通過(guò)構(gòu)造函數(shù)賦值
circle C2(C1); 	//正確，可以通過(guò)拷貝構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行初始化

二、C++類(lèi)的內(nèi)存模型

C++中，一個(gè)類(lèi)包括：

• 成員變量：靜態(tài)成員變量和普通成員變量
• 成員函數(shù)：靜態(tài)成員函數(shù)和普通成員函數(shù)

雖然為了集成，我們將其寫(xiě)到一個(gè)類(lèi)里面，但是只有普通成員變量真正屬于類(lèi)的對(duì)象，類(lèi)的所有對(duì)象共享一份靜態(tài)成員函數(shù)，靜態(tài)成員變量和普通成員函數(shù)。畫(huà)出了內(nèi)存模型，如下圖所示：

為了進(jìn)一步理解，我們舉例如下：

2.1、只定義成員函數(shù)

class person{
public:
    // 定義一個(gè)空的構(gòu)造函數(shù)
	person(int m_age, int m_ID){
	}
};
person p1(10, 20);
cout << "p1 所占的空間為：" << sizeof(p1) << endl;

輸出結(jié)果為：

p1 所占的空間為：1

這個(gè)題目在《劍指offer》一書(shū)中也提到過(guò)，由空類(lèi)實(shí)例化出來(lái)的對(duì)象所占的內(nèi)存空間是1個(gè)而不是0個(gè)字節(jié)，因?yàn)榫幾g其給對(duì)象 p1 分配了一個(gè)地址，來(lái)表示不同的對(duì)象存儲(chǔ)在不同的地址空間，因此占用1個(gè)字節(jié)。

2.2、往空類(lèi)中添加靜態(tài)成員變量

class person{
    static int age; //靜態(tài)成員變量，存在全局區(qū)，不屬于類(lèi)對(duì)象的一部分
    static int ID;  //靜態(tài)成員變量，存在全局區(qū)，不屬于類(lèi)對(duì)象的一部分
public:
    // 定義一個(gè)空的構(gòu)造函數(shù)
	person(int m_age, int m_ID){
	}
};
person p1(10, 20);
cout << "p1 所占的空間為：" << sizeof(p1) << endl;

輸出結(jié)果為：

p1 所占的空間為：1

當(dāng)向類(lèi)中加入了成員函數(shù)與靜態(tài)成員變量時(shí)，類(lèi)的實(shí)例化對(duì)象仍然只占用1個(gè)字節(jié)的空間，足以證明這些函數(shù)和變量并不是類(lèi)對(duì)象的一部分。

2.3、再加入非靜態(tài)成員變量

class person
{
    static int age; //靜態(tài)成員變量，存在全局區(qū)，不屬于類(lèi)對(duì)象的一部分
    static int ID;  //靜態(tài)成員變量，存在全局區(qū)，不屬于類(lèi)對(duì)象的一部分
    int a;	//非靜態(tài)成員變量，存在棧區(qū)，屬于類(lèi)對(duì)象的一部分
public:
	person(int m_age, int m_ID){
	}
};

輸出結(jié)果為：

p 所占的空間為：4

因此當(dāng)向類(lèi)中加入了非靜態(tài)成員變量時(shí)，類(lèi)的實(shí)例化對(duì)象占用4個(gè)字節(jié)的空間，可以說(shuō)明，非靜態(tài)變量屬于類(lèi)對(duì)象的一部分。綜上：同一個(gè)類(lèi)所有實(shí)例化出來(lái)的對(duì)象共享同一份靜態(tài)成員變量，所以一改全改。既然同一個(gè)類(lèi)的不同對(duì)象共享同一份成員函數(shù)，那么成員函數(shù)怎么區(qū)分該訪問(wèn)哪個(gè)對(duì)象的普通成員變量呢？

三、this指針

接著上一小節(jié)的問(wèn)題，this指針為上述問(wèn)題提供了一個(gè)完美的解決方案，它指向用來(lái)調(diào)用成員函數(shù)的對(duì)象（被當(dāng)作參數(shù)隱式地傳遞給成員函數(shù)），我們通過(guò)一張圖來(lái)理解它：

此外，this指針的另一個(gè)用途是當(dāng)成員函數(shù)需要返回對(duì)象時(shí)，用 return *this; 或者 return this，這種做法能夠?qū)崿F(xiàn)鏈?zhǔn)骄幊?。比如?/p>

p2.addPerson(p1).addPerson(p1);

首先，對(duì)象 p2 調(diào)用成員函數(shù) addPerson(p1) ，其返回值繼續(xù)調(diào)用 addPerson(p1)，此時(shí)返回值就必須也是 person 類(lèi)型才可以，因此使用 this 指針可以完成需求。先來(lái)看第一個(gè)例子：

class person{
public:
	int age;
	person(int age)
	{
		this->age = age; // this指針區(qū)分調(diào)用者
	}
	// 返回值為person類(lèi)型，且參數(shù)加上了const限制，防止修改原數(shù)據(jù)
	person addPerson(const person& p)
	{
		this->age += p.age;	// 主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)類(lèi)對(duì)象年齡的相加
		return *this;	// 由于返回值是person，因此返回 *this
	}
};

person p1(20);
person p2(10);
person p3 = p2.addPerson(p1).addPerson(p1);
cout << "p1 age：" << p1.age << endl;
cout << "p2 age：" << p2.age << endl;
cout << "p3 age：" << p3.age << endl;

首先，通過(guò)構(gòu)造函數(shù)分別對(duì) p1,p2 賦了初值，然后 p2 調(diào)用函數(shù) addPerson(p1) 修改自身的變量 age 。**由于函數(shù)通過(guò)值傳遞的方式返回 person 類(lèi)型，所以將整個(gè) person 類(lèi)型復(fù)制了一份返回，返回值繼續(xù)調(diào)用 addPerson(p1), **最后的結(jié)果賦值給了新的對(duì)象 p3。所以輸出結(jié)果為：

p1 age：20

p2 age：30

p3 age：50

但是如果函數(shù) addPerson() 修改為：

person& addPerson(const person& p)
{
    this->age += p.age;	// 主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)類(lèi)對(duì)象年齡的相加
    return *this;	// 雖然返回值是person&，返回值的類(lèi)型也是 *this
}

person p1(20);
person p2(10);
person p3 = p2.addPerson(p1).addPerson(p1);
cout << "p1 age：" << p1.age << endl;
cout << "p2 age：" << p2.age << endl;
cout << "p3 age：" << p3.age << endl;

與上例唯一的區(qū)別就在于返回值的類(lèi)型變成了引用，那么每次返回的就變成了該對(duì)象本身，而非在值傳遞中拷貝出來(lái)的那一份數(shù)據(jù)。那么輸出就變成了：

p1 age：20

p2 age：50

p3 age：50

四、析構(gòu)函數(shù)

用構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建對(duì)象后，程序負(fù)責(zé)跟蹤該對(duì)象，知道其過(guò)期為止。當(dāng)對(duì)象過(guò)期時(shí)，程序自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)完成清理工作。與構(gòu)造函數(shù)一樣，C++默認(rèn)提供了一個(gè)空的析構(gòu)函數(shù)，定義為：~類(lèi)名( )。由于開(kāi)辟在棧區(qū)的變量程序會(huì)自動(dòng)釋放，因此不需要析構(gòu)函數(shù)執(zhí)行清理工作，但是當(dāng)程序員在堆區(qū)開(kāi)辟空間時(shí)，需要手動(dòng)執(zhí)行清理工作，這時(shí)候需要析構(gòu)函數(shù)來(lái)釋放堆區(qū)內(nèi)存。比如：

~person()
{
	// 在析構(gòu)函數(shù)內(nèi)寫(xiě)入需要執(zhí)行的代碼
	cout << "調(diào)用析構(gòu)函數(shù)" << endl;
}
person p1(20);
person p2(10);	// 在生命周期結(jié)束后自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)執(zhí)行清理工作

輸出為：

調(diào)用析構(gòu)函數(shù)

調(diào)用析構(gòu)函數(shù)

以上就是正確理解C++的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C++ 構(gòu)造函數(shù) 析構(gòu)函數(shù)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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