C++超詳細講解構(gòu)造函數(shù)
類的6個默認成員函數(shù)
如果我們寫了一個類，這個類我們只寫了成員變量沒有定義成員函數(shù)，那么這個類中就沒有函數(shù)了嗎？并不是的，在我們定義類時即使我們沒有寫任何成員函數(shù)，編譯器會自動生成下面6個默認成員函數(shù)。
class S
{
public:
int _a;
};
這里就來詳細介紹一下構(gòu)造函數(shù)。
構(gòu)造函數(shù)
使用C語言，我們用結(jié)構(gòu)體創(chuàng)建一個變量時，變量的內(nèi)容都是隨機值，要想要能正確的操作變量中存儲的數(shù)據(jù)，我們還需要調(diào)用對應(yīng)的初始化函數(shù)，給成員變量賦一個合適的初值。那么C++呢，我們?nèi)匀皇褂眠@個方法來試試。
class Date
{
public:
void SetDate(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Display()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1, d2;
d1.SetDate(2018, 5, 1);//初始化
d1.Display();
d2.SetDate(2018, 7, 1);//初始化
d2.Display();
return 0;
}
完全沒問題的，畢竟C++完全兼容C嘛，不過這樣子做未免有點麻煩，能不能做到我一創(chuàng)建好對象，對象的成員變量就是已經(jīng)被初始化了而不是我們主動去調(diào)用呢？C++提供了一個特殊的函數(shù)：構(gòu)造函數(shù)。
構(gòu)造函數(shù)是一個特殊的成員函數(shù)，名字與類名相同，無返回值，每次使用類實例化對象時會自動調(diào)用，保證每個數(shù)據(jù)成員都有一個合適的初值，方便我們的后續(xù)使用，構(gòu)造函數(shù)在對象的生命周期內(nèi)只會被調(diào)用一次。
特性
雖然叫構(gòu)造函數(shù)，但它的作用并不是構(gòu)造一個對象（申請空間創(chuàng)建對象），而是初始化對象。
特征如下
- 函數(shù)名與類名相同；
- 無返回值；
- 對象實例化時編譯器自動調(diào)用對應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)；
- 構(gòu)造函數(shù)可以重載；
class Date
{
public:
Date()//無參的構(gòu)造函數(shù)
{
}
Date(int year, int month, int day)//帶參的構(gòu)造函數(shù)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Display()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1;//調(diào)用無參的構(gòu)造函數(shù)
Date d2(2001, 7, 28);//調(diào)用帶參的構(gòu)造函數(shù)
d1.Display();
d2.Display();
Date d3();//這種寫法要不得，會被當做函數(shù)名為d3，無參、返回類型為Date的函數(shù)聲明。
//調(diào)用無參的構(gòu)造函數(shù)，一定不要加()否則編譯器無法識別這是一個函數(shù)聲明還是調(diào)用的無參構(gòu)造。
return 0;
}
如果編譯器沒有顯式的定義構(gòu)造函數(shù)，編譯器會自動生成一個無參的默認構(gòu)造函數(shù)，一旦我們顯式定義，編譯器就不再生成；
class Date
{
public:
void Display()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1;//同樣能創(chuàng)建一個對象
d1.Display();
return 0;
}
輸出：
可以看到使用編譯器生成的默認構(gòu)造函數(shù)我們的日期仍然是隨機值。
無參的構(gòu)造函數(shù)和全缺省的構(gòu)造函數(shù)都稱為默認構(gòu)造函數(shù)，并且默認構(gòu)造函數(shù)只能有一個。注意：無參構(gòu)造函數(shù)、全缺省構(gòu)造函數(shù)、我們沒寫編譯器默認生成的構(gòu)造函數(shù)，都可以認為是默認構(gòu)造函數(shù)。
class Date
{
public:
Date()//無參的默認構(gòu)造函數(shù)
{
}
Date(int year = 2001, int month = 7, int day = 28)//全缺省的默認構(gòu)造函數(shù)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Display()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1;//這里無法編譯通過，因為調(diào)用不明確。
d1.Display();
return 0;
}
一般我們使用全缺省的構(gòu)造函數(shù)，既可以不傳參用缺省值去初始化對象，也可以顯式地去調(diào)用并用實參初始化對象。
編譯器生成的默認構(gòu)造函數(shù)
欸好像這貨沒什么用啊，我剛剛使用這個自動生成的，我的對象的初值還是隨機值啊，看起來就像這構(gòu)造函數(shù)什么事都沒有做。
其實C++把類型分成內(nèi)置類型(基本類型)和自定義類型。
內(nèi)置類型就是語法已經(jīng)定義好的類型：如int/char…，自定義類型就是我們使用class/struct/union自己定義的類型，看看下面的程序，就會發(fā)現(xiàn)編譯器生成默認的構(gòu)造函數(shù)會對自定類型成員_t調(diào)用的它的默認成員函數(shù)。
不過這涉及到我們還沒學(xué)過的知識——初始化列表，后面會講。
class Time
{
public:
Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)
{
cout << "Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)" << endl;
_hour = hour;
_minute = minute;
_second = second;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
public:
//使用編譯器默認的構(gòu)造函數(shù)
void Display()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
//內(nèi)置類型
int _year;
int _month;
int _day;
//自定義類型
Time _t;
};
int main()
{
Date d1;
d1.Display();
return 0;
}
輸出：
Time(int hour = 0,int minute = 0,int second = 0)
-858993460–858993460–858993460
事實上編譯器生成的默認構(gòu)造函數(shù)并不是什么都沒有做，而是只處理了成員變量中的自定義類型，而沒有去初始化內(nèi)置類型，調(diào)用自定義類型成員的構(gòu)造函數(shù)就是在初始化列表做的，下面會詳細講。
成員變量的命名風格
看看下面這種成員命名方式有什么缺陷？
class Time
{
public:
Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)
{
cout << "Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)" << endl;
hour = hour;
minute = minute;
second = second;
}
private:
int hour;
int minute;
int second;
};
簡直太難看了，hour = hour這是什么操作？？？到底哪個hour是成員變量，讓人去猜嗎，代碼實在丑陋，因此我們在對成員變量命名時，為了初始化對象不會因為發(fā)生命名沖突，又能一眼看出來哪個形參是對應(yīng)初始化哪個成員變量的，我們通常在對成員變量命名方式統(tǒng)一成成員變量名前加上下劃線_。
class Time
{
public:
Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)
{
cout << "Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)" << endl;
_hour = hour;
_minute = minute;
_second = second;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
當然不止是這樣，適合自己的才是最好的，不過一般都是采用加一個前綴或者加上一個后綴的方式來命名成員變量。
這里很容易弄混兩個概念，在此強調(diào)一下：
默認構(gòu)造函數(shù)是不需要參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，有以下三種：
- 編譯器生成的；
- 顯式定義的無參的構(gòu)造函數(shù)；
- 顯式定義的全缺省的構(gòu)造函數(shù);
默認成員函數(shù)是我們?nèi)绻粚?，編譯器會自動生成的函數(shù)；
構(gòu)造函數(shù)的初始化列表
前面說了，在實例化一個類的對象時會自動去調(diào)用類的構(gòu)造函數(shù)進行對象的初始化操作，那在C++中一個自定義類型的過程可分為兩個過程：
- 為對象分配內(nèi)存；
- 對成員變量賦值；
- 函數(shù)體內(nèi)賦值；
那我們想想如果成員變量是具有常屬性的，那么是不是2過程就無法生效了？那么對于那些具有常性的變量我們以前是怎么定義的呢？初始化操作可以完成這個問題。
初始化是什么？變量在定義的同時為它設(shè)定一個初值，例如：引用必須初始化
int& a = 10；，這就是一個典型的初始化操作，而我們要談的初始化列表也是相似的，那么這種初始化操作有什么與眾不同的呢？
答案是：對于那些一旦有初值就不能再被賦值的變量，初始化列表的作用就體現(xiàn)出來了，例如被const修飾的變量，或者是引用，這些都是具有常屬性的，因此就需要在它們創(chuàng)建的過程中就給它們一個初值，保證其可以被正常初始化。
class S
{
public:
S(int i = 0, int j = 0)
{
_i = i;
_j = j;
}
private:
const int _i;//const修飾i具有常屬性
int _j;
};
int main()
{
S s;
return 0;
}
報錯：
“S::_i”: 必須初始化常量限定類型的對象
error C2166: 左值指定 const 對象
即在編譯器看來，這個對象包括對象中的成員變量在進入構(gòu)造函數(shù)的函數(shù)體后，就都已經(jīng)初始化完成了，因此const修飾的變量i就無法再被賦值了。
既然初始化列表是在創(chuàng)建變量階段對變量進行的初始化，因此就可以使用初始化列表處理給那些無法修改的變量。
初始化列表格式如下：
class S
{
public:
S(int i = 0, int j = 0)
:_i(i),
_j(j)
{}
private:
const int _i;
int _j;
};
int main()
{
S s;
return 0;
}
程序正常運行
同時呢，建議能使用初始化列表就使用，盡量不在構(gòu)造函數(shù)的函數(shù)體中為成員變量再賦值，養(yǎng)成好的習慣。
下面分析編譯器生成的默認構(gòu)造函數(shù)到底做了什么事情
class Time
{
public:
Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)
:_hour(hour),
_minute(minute),
_second(second)
{
cout << "Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)" << endl;
}
void DisPlay()
{
cout << _hour << "-" << _minute << "-" << _second << endl;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
public:
void Display()
{
cout << "Date:";
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
cout << "Time:";
_t.DisPlay();
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
Date d1;
d1.Display();
return 0;
}
輸出：
可以看到，Date類中的內(nèi)置類型都未被初始化，而對于自定義類型是去調(diào)用了其默認構(gòu)造函數(shù)并且初始化成功了的。
這里要記住一定是調(diào)用的自定義成員的默認構(gòu)造函數(shù)，因為編譯器生成的Date的默認構(gòu)造函數(shù)調(diào)用Time的構(gòu)造時默認是不傳參的，畢竟它也不知道傳什么嘛。
如果我們把Time構(gòu)造函數(shù)的缺省值去掉，那么Time就沒有默認構(gòu)造函數(shù)，那么創(chuàng)建Date對象時就無法調(diào)用Time的默認構(gòu)造函數(shù)，就出錯了。如下
class Time
{
public:
Time(int hour, int minute, int second)
:_hour(hour),
_minute(minute),
_second(second)
{
cout << "Time(int hour = 1, int minute = 1, int second = 1)" << endl;
}
void DisPlay()
{
cout << _hour << "-" << _minute << "-" << _second << endl;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
public:
void Display()
{
cout << "Date:";
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
cout << "Time:";
_t.DisPlay();
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
Date d1;
d1.Display();
return 0;
}
報錯：
message : “Date::Date(void)”: 由于 數(shù)據(jù)成員“Date::_t”不具備相應(yīng)的 默認構(gòu)造函數(shù)
那我們現(xiàn)在已經(jīng)知道了編譯器生成的默認構(gòu)造函數(shù)它能做什么了，接下來我們顯式地去定義一個構(gòu)造函數(shù)。
class Time
{
public:
Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)
:_hour(hour),
_minute(minute),
_second(second)
{
cout << "Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)" << endl;
}
void DisPlay()
{
cout << _hour << "-" << _minute << "-" << _second << endl;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
public:
Date()
:
_year(),//調(diào)用了int的默認構(gòu)造函數(shù)，并且會給初始化為0
_month(),
_day(),
_t()//調(diào)用了Time的默認構(gòu)造函數(shù)，這里不寫也會自動調(diào)用
{
cout << "Date()" << endl;
}
void Display()
{
cout << "Date:";
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
cout << "Time:";
_t.DisPlay();
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
Date d1;
d1.Display();
return 0;
}
我們?yōu)镈ate定義一個無參的默認構(gòu)造函數(shù)，在初始化列表我不止處理了內(nèi)置類型還處理了自定義類型。
在C++中支持這樣一種定義變量的方法：
int a;//a是隨機值 int b(1); int();//創(chuàng)建匿名變量，調(diào)用默認構(gòu)造
這和自定義類型的定義是一樣的格式，這是為了讓內(nèi)置類型也能按照自定義類型的方式去定義和初始化，看起來是去調(diào)用了int的構(gòu)造函數(shù)。
這樣，我們在初始化列表中調(diào)用了初始化了內(nèi)置類型和自定義類型，Date的內(nèi)置類型也都被初始化為0了，這也印證了編譯器生成的默認構(gòu)造函數(shù)并沒有去調(diào)用int的默認構(gòu)造，而只調(diào)用了自定義的默認構(gòu)造。
注意：就算我們顯式的定義了構(gòu)造函數(shù)，如果在初始化列表中不顯式的調(diào)用Time的構(gòu)造函數(shù)，那么編譯器也會默認去調(diào)用它的默認構(gòu)造（創(chuàng)建自定義類型成員變量時就一定會調(diào)用），而我們一旦顯式的去調(diào)用了，那么走我們的調(diào)用。
C++中有這樣一個特性，編譯器能幫你做的，就算你不做它會自動幫你完成，而你一旦做了他就會按照你的方式去完成。
具體什么意思呢？看代碼：
class Time
{
public:
Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)
:_hour(hour),
_minute(minute),
_second(second)
{
cout << "Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)" << endl;
}
void DisPlay()
{
cout << _hour << "-" << _minute << "-" << _second << endl;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
public:
Date()
:
_t()//這里即使不寫，編譯器會自動去調(diào)
{
cout << "Date()" << endl;
}
void Display()
{
cout << "Date:";
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
cout << "Time:";
_t.DisPlay();
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
Date d1;
d1.Display();
cout << int() << endl;
return 0;
}
其實這個Date類的構(gòu)造函數(shù)的初始化過程可以說就是編譯器默認生成的構(gòu)造相同了。
總之就是編譯器生成的默認構(gòu)造函數(shù)會在初始化列表中調(diào)用成員中自定義類型的默認構(gòu)造，而不會處理內(nèi)置類型，不論是我們顯式定義的還是編譯器生成的，編譯器都會默認去調(diào)用自定義類的構(gòu)造函數(shù)，除非我們在初始化列表中顯式的去調(diào)用了成員的構(gòu)造函數(shù)。
再言簡意駭，就是無論什么構(gòu)造函數(shù)（自動生成，顯式定義）編譯器都會在初始化列表調(diào)用自定義類型成員的構(gòu)造函數(shù)，而如果我們自己顯式調(diào)用了成員的構(gòu)造，就執(zhí)行我們所寫的。
可以不顯式定義構(gòu)造函數(shù)的情況
如果成員變量都是自定義類型并且不需要顯式調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，那么編譯器生成的默認構(gòu)造函數(shù)就足以處理這種情況
? 其他情況都需要我們自己去定義構(gòu)造函數(shù)。
到此這篇關(guān)于C++超詳細講解構(gòu)造函數(shù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++構(gòu)造函數(shù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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