【C++】学习笔记[八]

一、对象的初始化和清理

• 生活中我们买的电子产品基本都会有出厂设置，在某一天我们不用的时候也会删除一些自己的信息数据保证安全
• C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及对象销毁前的清理数据的设置

（一）构造函数和析构函数

• 对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题
• C++利用构造函数和析构函数解决上面的对象的初始化和清理，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作
• 对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会给我们提供
• 编译器提供的构造函数和析构函数是空实现

构造函数：

• 构造函数主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值
• 构造函数由编译器自动调用，无需手动调用

析构函数：

• 主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作

构造函数语法：

• 构造函数，没有返回值也不用写void
• 构造函数函数名称与类名相同
• 构造函数可以有参数，因此可以发生重载
• 程序在调用对象时会自动调用构造函数，无需手动调用，而且只会调用一次

析构函数语法：

• 析构函数，没有返回值也不用写void
• 函数名称与类名相同，在名称前面加上符号~
• 析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
• 程序在对象销毁前会自动调用析构函数，无需手动调用，而且只会调用一次

练习代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class Person
{
public:
	//不带参数的构造函数
	Person()
	{
		cout << "Person的构造函数的调用" << endl;
	}

	//析构函数
	~Person()
	{
		cout << "Person的析构函数的调用" << endl;
	}
};

void test01()
{
	Person p;//在栈上的数据，test01在执行完之后，会释放这个对象
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}

由此可以看出，我们并没有调用构造函数和析构函数，都是由编译器自动调用的。

（二）构造函数的分类和调用

两种分类方式

• 按参数分为：有参构造和无参构造
• 按类型分为：普通构造和拷贝构造

三种调用方式

• 括号法
• 显示法
• 隐式转换法

练习代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class Person
{
public:
	//无参构造函数（默认构造函数）
	Person()
	{
		cout << "Person的无参构造函数调用" << endl;
	}

	//有参构造函数
	Person(int a)
	{
		age = a;
		cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
	}

	//拷贝构造函数
	Person(const Person& p)
	{
		age = p.age;
		cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
	}

	~Person()
	{
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}

	int age;
};

//调用
void test01()
{
	//括号法
	Person p;//默认构造函数的调用
	Person p2(10);//有参构造函数
	Person p3(p2);//拷贝构造函数调用

	//注意事项：调用默认构造函数时，不要加()，
	//比如Person p();这样的话会让编译器产生二义性，会认为这是一个函数的声明
	cout << "p2的年龄为：" << p2.age << endl;
	cout << "p3的年龄为：" << p3.age << endl;
}

void test02()
{
	//显示法
	Person p1;//无参调用
	Person p2 = Person(10);//调用有参构造
	Person p3 = Person(p2);//拷贝构造

	Person(10);//匿名对象，特点：当前行执行结束后，系统会立即回收掉匿名对象

	//注意事项：不要利用拷贝构造函数，初始化匿名对象
	//Person(p3);//编译器会认为Person(p3)==Person p3;
	//会报对象重定义的错误
}

void test03()
{
	//隐式转换法
	Person p1 = 10;//编译器会转换为：Person p1 = Person(10);  调用有参构造
	Person p2 = p1;//调用拷贝构造
}

int main()
{
	test01();
	test02();
	test03();
	return 0;
}

（三）拷贝构造函数调用时机

C++中拷贝构造函数调用时机通常由三种情况：

• 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
• 值传递的方式给函数参数传值
• 以值方式返回局部对象

练习代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class Person
{
public:
	Person()
	{
		cout << "Person默认构造函数调用" << endl;
	}
	Person(int age)
	{
		m_age = age;
		cout << "Person带参构造函数调用" << endl;
	}
	Person(const Person& p)
	{
		m_age = p.m_age;
		cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
	}


	~Person()
	{
		cout << "Person析构函数调用" << endl;
	}

	int m_age;
};

//使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01()
{
	Person p1(20);
	Person p2(p1);
}

//值传递的方式给函数参数传值
void doWork(Person p)
{

}
void test02()
{
	Person p;
	doWork(p);
}

//值方式返回局部对象
Person doWork2()
{
	Person p1;
	return p1;//会拷贝一个新的对象出来返回给外面
}
void test03()
{
	Person p = doWork2();
}

int main()
{
	//test01();
	//test02();
	test03();
	return 0;
}

（四）构造函数调用规则

默认情况下，C++编译器至少给一个类添加3个函数

• 默认构造函数（无参，函数体为空）
• 默认析构函数（无参，函数体为空）
• 默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝

构造函数调用规则如下：

• 如果用户定义有参构造函数，C++不再提供默认无参构造函数，但是会提供默认拷贝构造函数
• 如果用户定义拷贝构造函数，C++不再提供其他构造函数

（五）深拷贝和浅拷贝

浅拷贝：简单的赋值拷贝操作
深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作

浅拷贝带来的问题：会导致堆区的内存被重复释放
解决办法：利用深拷贝来解决

练习代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class Person
{
public:
	Person()
	{
		cout << "Person默认构造函数调用" << endl;
	}
	Person(int age, int height)
	{
		m_height = new int(height);
		m_age = age;
		cout << "Person带参构造函数调用" << endl;
	}

	//用户不实现拷贝构造函数时，编译器会提供默认的拷贝构造函数，默认的拷贝是浅拷贝，会导致内存重复释放的问题
	//最后会使得程序崩溃
	//用户需要自己实现深拷贝来解决浅拷贝问题
	Person(const Person& p)
	{
		cout << "Person的拷贝构造函数的调用" << endl;
		m_age = p.m_age;
		m_height = new int(*p.m_height);

	}
	~Person()
	{
		//析构函数将堆区开辟的数据做释放操作
		if (m_height != nullptr)
		{
			delete m_height;
			m_height = nullptr;
		}
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}

	int m_age;
	int* m_height;
};

void test01()
{
	Person p1(18, 160);
	cout << "p1年龄：" << p1.m_age << " " << "p1身高：" << *p1.m_height << endl;
	Person p2(p1);
	cout << "p2年龄：" << p2.m_age << " " << "p2身高：" << *p2.m_height << endl;
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}

总结：如果属性有在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题

二、初始化列表

C++提供了初始化列表语法，用来初始化属性

练习代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class Person
{
public:

	//传统初始化操作
	/*Person(int a, int b, int c)
	{
		m_a = a;
		m_b = b;
		m_c = c;
	}*/

	//初始化列表初始化属性
	Person(int a, int b, int c) :m_a(a), m_b(b), m_c(c)
	{

	}

	int m_a;
	int m_b;
	int m_c;
};

void test01()
{
	Person p(30, 20, 10);
	cout << "m_a:" << p.m_a << " " << "m_b:" << p.m_b << " " << "m_c:" << p.m_c << endl;
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}

三、类对象作为类成员

C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为对象成员

练习代码如下：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Phone
{
public:
	Phone(string pname) :m_pname(pname)
	{
		cout << "Phone的构造调用" << endl;
	}

	~Phone()
	{
		cout << "phone的析构调用" << endl;
	}
	//手机名
	string m_pname;
};

//类对象作为类成员
class Person
{
public:

	Person(string name, string pname) :m_name(name), m_phone(pname)
	{
		cout << "Person的构造调用" << endl;
	}
	~Person()
	{
		cout << "Person的析构调用" << endl;
	}
	//姓名
	string m_name;

	//手机
	Phone m_phone;
};

void test01()
{
	Person p("张三", "苹果MAX");

	cout << p.m_name << "拿着" << p.m_phone.m_pname << endl;
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}

总结：

• 当其他类的对象作为本类的成员时，先构造其他类的对象，再构造自身对象
• 析构的顺序与构造相反，先析构自身对象，再析构其他类的对象

四、静态成员

静态成员就说在成员变量和成员函数前加上关键字static，称为静态成员。

静态成员分为静态成员变量和静态成员函数

静态成员变量：

• 所有对象共享同一份数据
• 在编译阶段分配内存
• 在类内声明，类外初始化

静态成员函数：

• 所有对象共享同一个函数
• 静态成员函数只能访问静态成员变量

练习代码如下：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Person
{
public:
	static void func()
	{
		m_a = 100;//静态成员函数可以访问静态成员变量
		//m_b = 200;//error,静态成员函数不可以访问非静态成员变量,无法区别到底是哪个对象的属性
		cout << "static void fun的调用" << endl;
	}

	static int m_a;
	//int m_b;

	//静态成员函数也是有访问权限的
private:
	static void func2()
	{
		cout << "static void func2的调用" << endl;
	}
};

int Person::m_a = 10;

void test01()
{
	//通过对象访问
	Person p;
	p.func();

	//通过类名访问
	Person::func();

	//Person::func2();//error,类外不可以访问静态成员函数
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}

✨✨✨
坚持！！！