【C++】构造函数、拷贝构造函数、析构函数、内联函数_拷贝构造函数、内联函数。-优快云博客

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1. 构造函数

概念和作用
- 构造函数用于在创建对象时对对象进行初始化操作。它确保对象在被使用之前处于一个合理的初始状态。
特点
- 无返回值：构造函数不需要返回任何值，它的任务是初始化对象。
- 函数名与类名相同：这是构造函数的一个重要标识，编译器通过这个规则来识别构造函数。
- 必须存在于public中（通常情况）：这样才能在类的外部创建对象时调用构造函数。如果构造函数是private的，那么只能在类的内部创建对象，这在一些特殊的设计模式中会用到，但一般情况下我们希望在类的外部能够创建对象，所以构造函数放在public区域。
- 可以重载：可以定义多个构造函数，只要它们的参数列表不同。这样可以根据不同的初始化需求提供多种方式来创建对象。
- 不用于初始化static数据成员：因为static数据成员是属于类的，而不是属于某个具体的对象，它在类加载时就会被初始化，不需要通过构造函数来初始化。
默认构造函数（合成的构造函数）
- 自动生成条件：如果在类中没有给出构造函数，编译器会自动生成一个默认的构造函数。这个默认构造函数是无参数的，并且函数体为空。
- 消失条件：当在类中手动给出构造函数时，默认的构造函数就会消失。
- 作用：如果类成员变量有初始值，用这些初始值初始化成员变量；如果类成员变量没有初始值，则默认初始化该成员变量。例如：

class Student { 
public: 
    int age = 18; 
    long id = 217060; 
    std::string name; 
}; 

int main() 
{ 
    // 执行默认构造函数，age、id、name分别被初始化为18、217060、空字符串
    Student stu; 
    return 0; 
}

default构造函数（C++11标准）
- 设计目的：当我们在类中已经手动给出了构造函数，但仍然需要一个默认构造函数时，可以使用=default来定义。
- 语法：=default既可以和声明一起出现在类的内部，也可以作为定义出现在类的外部。如果在类的内部，则默认构造函数是内联的；如果它在类的外部，则该成员默认情况下不是内联的。例如：

class Student { 
public: 
    Student()=default; 
    Student(int age, int id) { 
        this->age = age; 
        this->id = id; 
    } 
public: 
    int age = 18; 
    long id = 217060; 
    std::string name; 
}; 

int main() 
{ 
    Student stu; // 相当于执行了“Student()=default”构造函数，也相当于执行了类的默认构造函数
    return 0; 
}

2. 拷贝构造函数

概念和作用
- 拷贝构造函数使用一个已经存在的对象去构造（初始化）另一个对象。它在很多情况下会被隐式地调用，比如当我们用一个对象去初始化另一个对象时。
特点
- 参数加上const&：参数通常为const引用类型（const&）。const是为了防止函数内部修改被拷贝对象的值，&是为了避免无限循环拷贝（如果不是引用类型，在拷贝过程中可能会再次调用拷贝构造函数，导致无限循环）。
分类
- 浅拷贝
  - 适用情况：当成员变量无动态内存（指针等）变量时，在拷贝构造函数内对成员变量只做简单的赋值，不做内存申请。例如：

class Cperson 
{ 
private: 
    int a; 
public: 
    Cperson(Cperson const& other);//拷贝构造
}; 
Cperson::Cperson(Cperson const& other) 
{ 
    this->a = other.a; 
}

【深拷贝】
适用情况：当成员变量有动态内存（指针等）变量时，在拷贝构造函数内对成员变量先进行内存申请，然后进行内容拷贝。例如：

class Cperson 
{ 
private: 
    int age; 
    char* name; 
public: 
    Cperson(Cperson const& other); 
}; 
Cperson::Cperson(Cperson const& other) 
{ 
    this->age = other->age; 
    if (other.name)//深拷贝
    { 
        int len = strlen(other.name); 
        this->name = new char[len + 1]; 
        strcpy(this->name, other.name); 
    } 
    else 
        this->name = NULL; 
} 
int main() 
{ 
    Cperson person1; 
    Cperson person2(person1);//隐式调用拷贝构造
    Cperson person2 = person1;//显示调用拷贝构造
}

默认拷贝构造函数（合成拷贝构造函数）
- 规则：如果没有主动给出拷贝构造函数，编译器会自动添加一个拷贝构造函数（做的是浅拷贝）。当主动给出拷贝构造函数后，默认的拷贝构造函数消失。如果类中有动态内存变量出现，必须重写拷贝构造函数，且使用深拷贝；如果没有动态内存变量出现，可以不重写拷贝构造函数，使用默认的即可。

3. 析构函数

概念和作用
- 析构函数用于对对象进行善后处理，比如释放对象所占用的资源，如指针所指向的内存等。
特点
- 无返回值：和构造函数一样，析构函数不需要返回任何值。
- 函数名：~类名：这是析构函数的命名规则，通过在类名前面加上~来标识。
- 必须存在于public中（通常情况）：这样系统才能在对象生命周期结束时自动调用析构函数。
- 只有一个，不能重载：每个类只能有一个析构函数，因为它的作用是明确的，就是在对象销毁时进行资源清理。
- 不可以主动调用（通常情况）：析构函数是由系统自动执行的，当对象被释放时，系统会自动调用析构函数。不过在一些特殊情况下，比如使用placement new时，可能需要手动调用析构函数，但这是比较复杂的情况。
- 不用于销毁static数据成员：因为static数据成员是属于类的，它的生命周期和类的生命周期相同，不需要在对象销毁时进行处理。
- 按成员初始化顺序逆序销毁：与构造函数初始化数据成员的顺序相反，析构函数在执行时，会按照成员初始化顺序的逆序销毁对象的成员。
默认析构函数（合成析构函数）
- 自动生成条件：如果没有在类中给出析构函数，编译器自动生成一个默认的析构函数。这个默认析构函数是无参数的，并且函数体为空。
- 消失条件：当手动给出析构函数时，默认的析构函数就会消失。当类中有动态内存的变量时，不能使用默认析构函数，必须手动设计析构函数。例如：

class Cat 
{ 
private: 
    char* name; 
public: 
    ~Cat(); 
}; 
Cat::~Cat() 
{ 
    if(name)//先判断成员是否为空
    { 
        delete[] name; 
        name = nullptr; 
    } 
}

4. 内联函数

概念和作用
- 内联函数是一种以空间换时间的优化手段。它的作用是在编译阶段将函数体直接嵌入到调用该函数的地方，避免了函数调用的开销（如压栈、弹栈等操作），从而提高程序的执行效率。
与构造函数、析构函数、拷贝构造函数的关系
- 在构造函数、析构函数和拷贝构造函数中，如果使用=default且在类内定义时，这些函数会被隐式地声明为内联函数。例如，当我们定义一个类的默认构造函数为=default且在类内时：

class MyClass {
public:
    MyClass() = default; // 这个默认构造函数是内联的
};

同样，如果析构函数或拷贝构造函数在类内使用=default，它们也会是内联函数。这种内联的特性在某些情况下可以提高程序的性能，但也会增加代码的体积，需要根据具体情况权衡使用。

结语
感谢您的阅读！期待您的一键三连！欢迎指正！
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