C++超詳細(xì)講解構(gòu)造函數(shù)
類的6個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)
如果我們寫了一個(gè)類，這個(gè)類我們只寫了成員變量沒有定義成員函數(shù)，那么這個(gè)類中就沒有函數(shù)了嗎？并不是的，在我們定義類時(shí)即使我們沒有寫任何成員函數(shù)，編譯器會(huì)自動(dòng)生成下面6個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)。
class S
{
public:
int _a;
};
這里就來詳細(xì)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(gè)變量時(shí)，變量的內(nèi)容都是隨機(jī)值，要想要能正確的操作變量中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，我們還需要調(diào)用對(duì)應(yīng)的初始化函數(shù)，給成員變量賦一個(gè)合適的初值。那么C++呢，我們?nèi)匀皇褂眠@個(gè)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(diǎn)麻煩，能不能做到我一創(chuàng)建好對(duì)象，對(duì)象的成員變量就是已經(jīng)被初始化了而不是我們主動(dòng)去調(diào)用呢？C++提供了一個(gè)特殊的函數(shù)：構(gòu)造函數(shù)。
構(gòu)造函數(shù)是一個(gè)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(shí)例化對(duì)象時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)用，保證每個(gè)數(shù)據(jù)成員都有一個(gè)合適的初值，方便我們的后續(xù)使用，構(gòu)造函數(shù)在對(duì)象的生命周期內(nèi)只會(huì)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(gè)對(duì)象（申請(qǐng)空間創(chuàng)建對(duì)象），而是初始化對(duì)象。
特征如下
- 函數(shù)名與類名相同；
- 無返回值；
- 對(duì)象實(shí)例化時(shí)編譯器自動(dòng)調(diào)用對(duì)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(huì)被當(dāng)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(shí)別這是一個(gè)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(huì)自動(dòng)生成一個(gè)無參的默認(rèn)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(gè)對(duì)象
d1.Display();
return 0;
}
輸出：
可以看到使用編譯器生成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)我們的日期仍然是隨機(jī)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(rèn)構(gòu)造函數(shù)，并且默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)只能有一個(gè)。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(rèn)生成的構(gòu)造函數(shù)，都可以認(rèn)為是默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。
class Date
{
public:
Date()//無參的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
{
}
Date(int year = 2001, int month = 7, int day = 28)//全缺省的默認(rèn)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?yàn)檎{(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(duì)象，也可以顯式地去調(diào)用并用實(shí)參初始化對(duì)象。
編譯器生成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
欸好像這貨沒什么用啊，我剛剛使用這個(gè)自動(dòng)生成的，我的對(duì)象的初值還是隨機(jī)值啊，看起來就像這構(gòu)造函數(shù)什么事都沒有做。
其實(shí)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(huì)發(fā)現(xiàn)編譯器生成默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)會(huì)對(duì)自定類型成員_t調(diào)用的它的默認(rèn)成員函數(shù)。
不過這涉及到我們還沒學(xué)過的知識(shí)——初始化列表，后面會(huì)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(rèn)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(shí)上編譯器生成的默認(rèn)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(huì)詳細(xì)講。
成員變量的命名風(fēng)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(jiǎn)直太難看了，hour = hour這是什么操作？？？到底哪個(gè)hour是成員變量，讓人去猜嗎，代碼實(shí)在丑陋，因此我們?cè)趯?duì)成員變量命名時(shí)，為了初始化對(duì)象不會(huì)因?yàn)榘l(fā)生命名沖突，又能一眼看出來哪個(gè)形參是對(duì)應(yīng)初始化哪個(gè)成員變量的，我們通常在對(duì)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(dāng)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(gè)前綴或者加上一個(gè)后綴的方式來命名成員變量。
這里很容易弄混兩個(gè)概念，在此強(qiáng)調(diào)一下：
默認(rèn)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(rèn)成員函數(shù)是我們?nèi)绻粚懀幾g器會(huì)自動(dòng)生成的函數(shù)；
構(gòu)造函數(shù)的初始化列表
前面說了，在實(shí)例化一個(gè)類的對(duì)象時(shí)會(huì)自動(dòng)去調(diào)用類的構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行對(duì)象的初始化操作，那在C++中一個(gè)自定義類型的過程可分為兩個(gè)過程：
- 為對(duì)象分配內(nèi)存；
- 對(duì)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(duì)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(gè)問題。
初始化是什么？變量在定義的同時(shí)為它設(shè)定一個(gè)初值，例如：引用必須初始化
int& a = 10；，這就是一個(gè)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(duì)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(gè)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(bào)錯(cuò)：
“S::_i”: 必須初始化常量限定類型的對(duì)象
error C2166: 左值指定 const 對(duì)象
即在編譯器看來，這個(gè)對(duì)象包括對(duì)象中的成員變量在進(jìn)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(duì)變量進(jìn)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(yùn)行
同時(shí)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(xí)慣。
下面分析編譯器生成的默認(rèn)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(duì)于自定義類型是去調(diào)用了其默認(rèn)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(rèn)構(gòu)造函數(shù)，因?yàn)榫幾g器生成的Date的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)調(diào)用Time的構(gòu)造時(shí)默認(rèn)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(rèn)構(gòu)造函數(shù)，那么創(chuàng)建Date對(duì)象時(shí)就無法調(diào)用Time的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，就出錯(cuò)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(bào)錯(cuò)：
message : “Date::Date(void)”: 由于 數(shù)據(jù)成員“Date::_t”不具備相應(yīng)的 默認(rèn)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(rèn)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(gè)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(rèn)構(gòu)造函數(shù)，并且會(huì)給初始化為0
_month(),
_day(),
_t()//調(diào)用了Time的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，這里不寫也會(huì)自動(dòng)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(gè)無參的默認(rèn)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(jī)值 int b(1); int();//創(chuàng)建匿名變量，調(diào)用默認(rèn)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?cè)诔跏蓟斜碇姓{(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(rèn)構(gòu)造函數(shù)并沒有去調(diào)用int的默認(rèn)構(gòu)造，而只調(diào)用了自定義的默認(rèn)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(huì)默認(rèn)去調(diào)用它的默認(rèn)構(gòu)造（創(chuàng)建自定義類型成員變量時(shí)就一定會(huì)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(gè)特性，編譯器能幫你做的，就算你不做它會(huì)自動(dòng)幫你完成，而你一旦做了他就會(huì)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(huì)自動(dòng)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(shí)這個(gè)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(rèn)生成的構(gòu)造相同了。
總之就是編譯器生成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)會(huì)在初始化列表中調(diào)用成員中自定義類型的默認(rèn)構(gòu)造，而不會(huì)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(huì)默認(rèn)去調(diào)用自定義類的構(gòu)造函數(shù)，除非我們?cè)诔跏蓟斜碇酗@式的去調(diào)用了成員的構(gòu)造函數(shù)。
再言簡(jiǎn)意駭，就是無論什么構(gòu)造函數(shù)（自動(dòng)生成，顯式定義）編譯器都會(huì)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(rèn)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(xì)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(qǐng)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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