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C++類和對(duì)象之默認(rèn)成員函數(shù)的使用解讀

更新時(shí)間：2025年06月03日 11:03:32 作者：zzh_zao

這篇文章主要介紹了C++類和對(duì)象之默認(rèn)成員函數(shù)的使用方式,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

一、默認(rèn)成員函數(shù)有哪些

C++ 類的默認(rèn)成員函數(shù)主要有六個(gè)，分別是默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、拷貝構(gòu)造函數(shù)、拷貝賦值運(yùn)算符和移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)、移動(dòng)賦值運(yùn)算符（C++11 引入）。

它們各自承擔(dān)著不同的職責(zé)，在對(duì)象的生命周期中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

二、各默認(rèn)成員函數(shù)詳解

默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)

默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)是用于創(chuàng)建對(duì)象時(shí)初始化對(duì)象的特殊成員函數(shù)。它不需要任何參數(shù)，如果我們沒(méi)有在類中顯式定義構(gòu)造函數(shù)，編譯器會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。

構(gòu)造函數(shù)的存在完美的代替了Init函數(shù)的作用，并且由于他是自動(dòng)調(diào)用，也方便使用了許多。

例如：

class MyClass {
    // 編譯器會(huì)生成默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
    int data;
};

在上述代碼中，MyClass類沒(méi)有顯式定義構(gòu)造函數(shù)，編譯器會(huì)生成一個(gè)默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。當(dāng)使用MyClass obj;這樣的語(yǔ)句創(chuàng)建對(duì)象obj時(shí)，默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)就會(huì)被調(diào)用。

不過(guò)需要注意的是，編譯器生成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)只是對(duì)對(duì)象的成員進(jìn)行默認(rèn)初始化，對(duì)于內(nèi)置類型，其值是未定義的；對(duì)于類類型成員，則會(huì)調(diào)用該成員類的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行初始化。

在類成員為自定義成員時(shí)，由于編譯器所構(gòu)造的函數(shù)不能夠完美滿足使用者的需求，所以大多數(shù)情況下要求用于自行去實(shí)現(xiàn)一個(gè)構(gòu)造函數(shù)。

構(gòu)造函數(shù)的特點(diǎn)：

函數(shù)名與類名相同。
?返回值，也不需要void。
對(duì)象實(shí)例化時(shí)系統(tǒng)會(huì)?動(dòng)調(diào)?對(duì)應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)。
構(gòu)造函數(shù)可以重載。
如果類中沒(méi)有顯式定義構(gòu)造函數(shù)，則C++編譯器會(huì)?動(dòng)?成?個(gè)?參的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，?旦??顯式定義編譯器將不再?成。
?參構(gòu)造函數(shù)、全缺省構(gòu)造函數(shù)、我們不寫構(gòu)造時(shí)編譯器默認(rèn)?成的構(gòu)造函數(shù)，都叫做默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。但是這三個(gè)函數(shù)有且只有?個(gè)存在，不能同時(shí)存在。?參構(gòu)造函數(shù)和全缺省構(gòu)造函數(shù)雖然構(gòu)成函數(shù)重載，但是調(diào)?時(shí)會(huì)存在歧義。要注意很多同學(xué)會(huì)認(rèn)為默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)是編譯器默認(rèn)?成那個(gè)叫默認(rèn)構(gòu)造，實(shí)際上?參構(gòu)造函數(shù)、全缺省構(gòu)造函數(shù)也是默認(rèn)構(gòu)造，總結(jié)?下就是不傳實(shí)參就可以調(diào)?的構(gòu)造就叫默認(rèn)構(gòu)造。
我們不寫，編譯器默認(rèn)?成的構(gòu)造，對(duì)內(nèi)置類型成員變量的初始化沒(méi)有要求，也就是說(shuō)是是否初始化是不確定的，看編譯器。對(duì)于?定義類型成員變量，要求調(diào)?這個(gè)成員變量的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)初始化。如果這個(gè)成員變量，沒(méi)有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，那么就會(huì)報(bào)錯(cuò)，我們要初始化這個(gè)成員變量，需要?初始化列表才能解決。

析構(gòu)函數(shù)

析構(gòu)函數(shù)與構(gòu)造函數(shù)相對(duì)，用于在對(duì)象生命周期結(jié)束時(shí)進(jìn)行清理工作，釋放對(duì)象所占用的資源。析構(gòu)函數(shù)沒(méi)有返回值，也不需要參數(shù)，并且名稱與類名相同，只是前面加上一個(gè)波浪號(hào)~。和默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)類似，如果我們沒(méi)有顯式定義析構(gòu)函數(shù)，編譯器會(huì)生成一個(gè)默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)。

析構(gòu)函數(shù)主要代替的是destroy函數(shù)的作用，在類結(jié)束時(shí)自動(dòng)調(diào)用銷毀。析構(gòu)函數(shù)主要處理的是經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)內(nèi)存申請(qǐng)的類。

class MyClass {
    // 編譯器會(huì)生成默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)
    int* data;
};

對(duì)于大多數(shù)簡(jiǎn)單類，默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)就足夠了，它會(huì)自動(dòng)調(diào)用成員對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)，釋放對(duì)象成員占用的資源。但如果類中涉及到動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配，就需要顯式定義析構(gòu)函數(shù)來(lái)釋放這些動(dòng)態(tài)分配的資源，否則會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。例如：

class MyClass {
public:
    MyClass() {
        data = new int;
    }
    ~MyClass() {
        delete data; // 顯式釋放動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存
    }
private:
    int* data;
};

析構(gòu)函數(shù)的特點(diǎn)：

析構(gòu)函數(shù)名是在類名前加上字符~。
?參數(shù)?返回值，則無(wú)void。
?個(gè)類只能有?個(gè)析構(gòu)函數(shù)。若未顯式定義，系統(tǒng)會(huì)?動(dòng)?成默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù)。
對(duì)象?命周期結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)會(huì)?動(dòng)調(diào)?析構(gòu)函數(shù)。
跟構(gòu)造函數(shù)類似，我們不寫編譯器?動(dòng)?成的析構(gòu)函數(shù)對(duì)內(nèi)置類型成員不做處理，?定類型成員會(huì)調(diào)?他的析構(gòu)函數(shù)。
還需要注意的是我們顯?寫析構(gòu)函數(shù)，對(duì)于?定義類型成員也會(huì)調(diào)?他的析構(gòu)，也就是說(shuō)?定義類型成員?論什么情況都會(huì)?動(dòng)調(diào)?析構(gòu)函數(shù)。
如果類中沒(méi)有申請(qǐng)資源時(shí)，析構(gòu)函數(shù)可以不寫，直接使?編譯器?成的默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)；如果默認(rèn)?成的析構(gòu)就可以?，也就不需要顯?寫析構(gòu)；但是有資源申請(qǐng)時(shí)，?定要??寫析構(gòu)，否則會(huì)造成資源泄漏。

拷貝構(gòu)造函數(shù)

拷貝構(gòu)造函數(shù)用于用一個(gè)已存在的對(duì)象創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，本質(zhì)上是進(jìn)行對(duì)象的復(fù)制操作。它的參數(shù)是本類對(duì)象的常量引用，例如：

class MyClass {
public:
    MyClass(int value) : data(value) {}
    MyClass(const MyClass& other) : data(other.data) {} // 自定義拷貝構(gòu)造函數(shù)
private:
    int data;
};

如果我們沒(méi)有顯式定義拷貝構(gòu)造函數(shù)，編譯器會(huì)生成一個(gè)默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)。默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù)會(huì)對(duì)對(duì)象的每個(gè)成員進(jìn)行逐成員拷貝，對(duì)于基本數(shù)據(jù)類型，這種拷貝方式?jīng)]有問(wèn)題；但對(duì)于指針類型成員，默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù)只是簡(jiǎn)單地復(fù)制指針的值，這可能會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)對(duì)象的指針指向同一塊內(nèi)存，從而引發(fā)內(nèi)存管理問(wèn)題。

拷貝賦值運(yùn)算符

如果?個(gè)構(gòu)造函數(shù)的第?個(gè)參數(shù)是??類類型的引?，且任何額外的參數(shù)都有默認(rèn)值，則此構(gòu)造函數(shù)也叫做拷?構(gòu)造函數(shù)，也就是說(shuō)拷?構(gòu)造是?個(gè)特殊的構(gòu)造函數(shù)。

拷貝賦值運(yùn)算符用于將一個(gè)已存在的對(duì)象賦值給另一個(gè)同類型的對(duì)象，它的函數(shù)形式為類名& operator=(const 類名& other) 。同樣，如果沒(méi)有顯式定義，編譯器會(huì)生成默認(rèn)的拷貝賦值運(yùn)算符。

class MyClass {
public:
    MyClass& operator=(const MyClass& other) {
        if (this!= &other) {
            data = other.data;
        }
        return *this;
    }
private:
    int data;
};

默認(rèn)的拷貝賦值運(yùn)算符也會(huì)進(jìn)行逐成員賦值，和默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù)一樣，在處理指針類型成員時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。在實(shí)際編程中，當(dāng)類涉及到資源管理時(shí)，我們需要自定義拷貝賦值運(yùn)算符，確保資源的正確處理。

拷?構(gòu)造的特點(diǎn)：

拷?構(gòu)造函數(shù)是構(gòu)造函數(shù)的?個(gè)重載。
拷?構(gòu)造函數(shù)的第?個(gè)參數(shù)必須是類類型對(duì)象的引?，使?傳值?式編譯器直接報(bào)錯(cuò)，因?yàn)檎Z(yǔ)法邏輯上會(huì)引發(fā)?窮遞歸調(diào)?。拷?構(gòu)造函數(shù)也可以多個(gè)參數(shù)，但是第?個(gè)參數(shù)必須是類類型對(duì)象的引?，后?的參數(shù)必須有缺省值。因?yàn)樾螀?huì)創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)變量，這個(gè)臨時(shí)變量又會(huì)進(jìn)行拷貝
C++規(guī)定?定義類型對(duì)象進(jìn)?拷??為必須調(diào)?拷?構(gòu)造，所以這??定義類型傳值傳參和傳值返回都會(huì)調(diào)?拷?構(gòu)造完成。
若未顯式定義拷?構(gòu)造，編譯器會(huì)?成?動(dòng)?成拷?構(gòu)造函數(shù)。?動(dòng)?成的拷?構(gòu)造對(duì)內(nèi)置類型成員變量會(huì)完成值拷?/淺拷?(?個(gè)字節(jié)?個(gè)字節(jié)的拷?)，對(duì)?定義類型成員變量會(huì)調(diào)?他的拷?構(gòu)造。
傳值返回會(huì)產(chǎn)??個(gè)臨時(shí)對(duì)象調(diào)?拷?構(gòu)造，傳值引?返回，返回的是返回對(duì)象的別名(引?)，沒(méi)有產(chǎn)?拷?。但是如果返回對(duì)象是?個(gè)當(dāng)前函數(shù)局部域的局部對(duì)象，函數(shù)結(jié)束就銷毀了，那么使?引?返回是有問(wèn)題的，這時(shí)的引?相當(dāng)于?個(gè)野引?，類似?個(gè)野指針?樣。傳引?返回可以減少拷?，但是?定要確保返回對(duì)象，在當(dāng)前函數(shù)結(jié)束后還在，才能?引?返回。
若是未進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存申請(qǐng)的數(shù)據(jù)，則淺拷貝也能可以；但若進(jìn)行了動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配，則需要自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)拷貝構(gòu)造，來(lái)實(shí)現(xiàn)深拷貝。這是因?yàn)閯?dòng)態(tài)內(nèi)存分配的空間，淺拷貝時(shí)會(huì)指向同一塊空間，會(huì)析構(gòu)兩次導(dǎo)致程序崩潰。