C++—21、C++ 中构造函数Constructors

C++ 构造函数详解

原创已于 2025-01-24 10:25:13 修改 · 840 阅读

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#c++ #开发语言

于 2025-01-23 12:43:18 首次发布

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一、什么是构造函数？

构造函数是一个特殊的方法，它在类每次实例化创建对象的时侯自动调用，用于初始化对象。

构造函数的名字必须与类名完全相同，并且没有返回类型，甚至连void也没有。

构造函数的目的是确保对象在创建时处于一个有效的、已知的状态。

二、构造函数存在的原因探讨：

1、假设我们要建一个Entity类，里面有位置信息，我们实例化后，打印出来，如下所示：

运行代码，打印出来一些随机值。

这是因为当我们实例化Entity类并且分配内存的时候，但实际上还没有对内存进行初始化，就是说内存空间还是原来的内容。

我们想做的可能就是初始化内存并把它设置为0，这样我们的位置默认就是0，而我们并不用显示的去指定一个值。

2、如果我们想手动打印X和Y，因为它们是公有的，所以我可以使用e.X直接把X打印出来。如下:

这里出现了错误，说使用未初始化的内存e和未初始化的局部变量（uninitialized local variable）e的报错信息。

换句话说，这个代码都不能通过编译，因为我们在尝试使用未初始化的内存。

上一个print函数仍然可以通过编译。但是它并没有像我们期望的那样运行，当然这是因为它在打印X和Y时被设置成随机值。

3、归纳一下

我们已经知道要做的就是需要做某种初始化。我们需要某种在我们创建Entity实例的时候就会自动把X和Y设置为0的方法，除非我们想设置为特定的值。

可能你想做的就是创建一个初始化方法。因此我们来创建一个Init方法，它的工作就是设置X和Y的值为0.

现在我能做的就是当我创建Entity的时候，调用e.Init（）。然后调用print（）方法尝试进行打印。

但是这样我们添加了太多的代码，我们必须定义这个Init方法，然后每当我要创建一个Enity的时候我都必须要去调用Init函数，这代码非常冗余而且一点也不清爽。如果当我们创建Entity的时候能自动运行这个初始化方法就好了，每当你创建一个对象的时候它就会被调用。

三、构造函数的定义

1、‌默认构造函数‌：

没有参数的构造函数。如果类中没有定义任何构造函数，编译器会自动生成一个默认构造函数。如果定义了其他构造函数，编译器则不会自动生成默认构造函数。

class MyClass {
public:
    MyClass() {
        // 初始化代码
    }
};

在Java中，基本数据类型中，比如int和float类型会默认被初始化为0，但是c++中不是这样的，你必须手动初始化所有的基本类型，不然，它们就会被设置为之前留存在内存中的值，所以非常非常重要的是，不要忘记进行初始化。还是那样，我会在以后讲解更多关于初始化和正确初始化的策略和方法。

2、参数化构造函数‌：接受一个或多个参数的构造函数。

让我们来看看带参数的构造函数，我门可以写多个构造函数，但是要给他们提供不同的参数，这个我写同名方法是一样的。其实这叫函数重载，就是相同的函数名有不同的参数的不同版本函数，我把x和y作为参数添加到这里，然后把x和y赋值给X和Y。

#include <iostream>

class Entity
{
public:
	float X,Y;//用来表示Entity的位置；
	Entity()
	{
		X = 0.0f;
		Y = 0.0f;
	}
	Entity(float x,float y)
	{
		X = x;
		Y = y;
	}
	void Print()//把位置输出到控制台
	{
		std::cout << X <<"," << Y << std::endl;
	}

};

int main()
{
	Entity e(10.0f,5.0f);//创建Entity的实例，
	
	e.Print();//调用print函数，运行函数
}

运行结果如下：

3、‌拷贝构造函数‌：用于创建一个对象作为另一个同类型对象的副本。

拷贝构造函数接受一个同类型对象的常量引用作为参数。如果类中没有定义拷贝构造函数，编译器会自动生成一个默认的拷贝构造函数。

class MyClass {
private:
    int* data;
public:
    MyClass(const MyClass& other) {
        // 深度拷贝代码
        data = new int(*other.data);
    }
};

4、移动构造函数‌（C++11及以后）：用于“窃取”另一个对象的资源而不是复制它们，以提高效率。

移动构造函数接受一个同类型对象的右值引用作为参数。

class MyClass {
private:
    int* data;
public:
    MyClass(MyClass&& other) noexcept {
        data = other.data;
        other.data = nullptr; // 防止析构时释放资源
    }
};