原来 C++ 这么简单：每日十题轻松学（Day 3 构造与对象行为篇 · 完整优化版）

📘 本篇聚焦 C++ 中对象生命周期的核心机制：构造函数种类、explicit 限制、资源管理规则（Rule of Five）、静态成员变量、对象内存布局等。通过十组更丰富、更实用的问题，夯实你对类的行为机制的理解。

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🔁 Day 2 快速回顾

核心点	简要记忆
运算符重载	让类对象支持 + - == << 等操作
公有继承	表达 is-a 关系
多态	虚函数 + 父类指针/引用 + 重写
抽象类	含纯虚函数，不能直接创建对象
深拷贝	拷贝堆资源，避免指针悬挂或重复释放

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🔟 Day 3：构造机制与对象行为十问十答（加强版）

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✅ 1. C++ 中有哪些构造函数类型？各有什么用？

类型	特点与用途
默认构造	无参数，创建默认对象
有参构造	传入参数初始化成员
拷贝构造	T(const T&)，复制对象
移动构造	T(T&&)，转移资源所有权

📌 使用建议：一旦类管理资源，建议写全四个构造函数（再加析构，即 Rule of Five）

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✅ 2. 拷贝构造函数是如何被隐式调用的？陷阱有哪些？

class MyClass {
public:
    MyClass() {}
    MyClass(const MyClass &); // 拷贝构造
};

MyClass a;
MyClass b = a; // 拷贝构造

📌 触发时机：对象传参/返回、用一个对象初始化另一个

⚠️ 常见陷阱：类中有指针资源时，忘记自定义拷贝构造 → 会发生浅拷贝问题（两个对象指向同一块内存）

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✅ 3. 移动构造函数的意义何在？什么时候会被调用？

MyClass a;
MyClass b = std::move(a); // 移动构造

📌 右值引用参数 T&& 被用来转移资源
📌 移动比拷贝更高效，避免资源复制，尤其对 STL 非常重要
📌 推荐加上 noexcept，以便标准库优化使用（如 vector 的 realloc）

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✅ 4. explicit 构造函数解决什么问题？

class Number {
public:
    explicit Number(int x);
};

Number n1 = 5; // ❌ 错误（禁用隐式转换）
Number n2(5);  // ✅ 正确

📌 没有 explicit 时，构造函数可能被当作“类型转换函数”
📌 加上 explicit 可防止模糊的代码行为或误用

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✅ 5. 构造函数初始化列表 VS 构造体赋值，有什么区别？

class A {
    const int x;
public:
    A(int val) : x(val) {}   // ✅ 推荐写法
};

📌 const 成员、引用成员必须用初始化列表
📌 效率更高：直接初始化 vs 构造后再赋值

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✅ 6. 实现 Rule of Five 的类 FileHandle（带 buffer 指针）

class FileHandle {
    char* buffer;
public:
    FileHandle();
    ~FileHandle();
    FileHandle(const FileHandle&);
    FileHandle& operator=(const FileHandle&);
    FileHandle(FileHandle&&) noexcept;
    FileHandle& operator=(FileHandle&&) noexcept;
};

📌 适用于类中包含 new[]、malloc 等动态资源的场景
📌 防止资源悬挂、重复释放、浅拷贝等问题

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✅ 7. 设计类 Number，含 explicit 构造并对比隐式调用效果

class Number {
public:
    explicit Number(int v); // 禁止隐式 int → Number 转换
};

void print(Number n);

// print(5);    ❌ 错误，不能隐式转换
// print(Number(5)); ✅ 显式构造

📌 让你的 API 更可控，防止语义模糊
📌 推荐所有单参构造函数默认加上 explicit

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✅ 8. 静态计数类 Logger：记录构造与析构次数

class Logger {
    static int constructed;
    static int destructed;
public:
    Logger();
    ~Logger();
    static void printStats();
};

int Logger::constructed = 0;
int Logger::destructed = 0;

📌 静态成员不属于对象，整个类共享一份
📌 构造/析构中自增变量可用于统计对象生命周期情况

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✅ 9. 使用 sizeof() 检查类大小与成员顺序的关系

class A { char c; int x; };
class B { int x; char c; };

std::cout << sizeof(A) << " " << sizeof(B);

📌 成员顺序会引起 padding（补齐），影响内存占用
📌 char + int 可能占 8 字节，int + char 仍可能是 8，但内存访问更高效

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✅ 10. new/delete 的内部机制：谁调用构造/析构？

MyClass* p = new MyClass();  // 分配 + 调构造
delete p;                    // 调析构 + 释放

📌 new 调用构造函数，delete 调用析构函数
📌 如果构造函数抛异常，内存会被释放，但不会调用析构

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📚 今日总结口诀

构造有五类，规则别违背；
explicit 阻隐转，类型更清晰；
列表初始快，赋值反而慢；
静态共享数，非成员慎访问；
new/delete 成对用，vtable 影响 size；
copy 要深拷，move 省资源；
成员顺序调，对齐能省钱；
析构清资源，异常要注意。

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🧠 强化练习

1. 实现一个 BufferPool 类，管理一个堆指针数组，实现 Rule of Five；
2. 用 sizeof() 分析 class 成员顺序变换下的大小对比；
3. 写一个类含 explicit 构造和 operator int()，观察何时被隐式转换调用；
4. 拓展 Logger 类，统计“当前活动对象数量”并在每次创建/销毁时输出；

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🚀 Day 4 预告

虚函数表机制（vtable）、对象切割问题（slicing）、RTTI、typeid、dynamic_cast 全解析
👀 一次性搞懂 C++ 多态运行时原理！

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