小学生学C++编程语法知识（C++类初始化详解（二））

C++类对象的创建过程

从内存分配 → 成员初始化 → 构造函数 → 析构函数全过程

目标：

• 理解“对象出生”的全过程

• 理解构造函数为什么自动执行

• 理解初始化列表为什么重要

• 理解析构函数什么时候执行

• 为后面学习继承、多态、虚函数打基础

一、先问一个问题：

我们写：

Student s;

到底发生了什么？

很多初学者认为：

“调用构造函数，然后对象产生。”

其实不完整。

真正过程非常复杂：

Student s; ↓ 1. 给对象分配内存 ↓ 2. 初始化成员变量 ↓ 3. 执行构造函数 ↓ 4. 对象正式出生

二、准备一个例子

我们定义一个学生类：

#include<iostream> using namespace std; class Student { public: string name; int age; Student() { cout<<"构造函数执行"<<endl; } ~Student() { cout<<"析构函数执行"<<endl; } };

main:

int main() { Student s; }

运行：

输出：

构造函数执行 析构函数执行

为什么？

我们一步一步分析。

三、第一步：给对象分配内存

执行：

Student s;

系统首先：

找到一块内存。

例如：

栈空间 +----------------+ | | | Student对象 | | | +----------------+

假设：

string name; int age;

需要空间：

Student对象 +-------------+ | name | | age | +-------------+

此时：

对象只是一个“空盒子”。

注意：

这时候：

构造函数还没有执行！

四、第二步：初始化成员变量

接下来：

初始化：

name age

对于：

string name;

调用：

string默认构造函数

产生：

name=""

对于：

int age;

如果没有初始化：

普通局部变量：

age 里面是随机值

例如：

age=32768

所以：

此时：

Student对象 +-------------+ | name="" | | age=? | +-------------+

五、第三步：执行构造函数

现在：

进入：

Student() { cout<<"构造函数执行"; }

输出：

构造函数执行

如果里面写：

Student() { name="Tom"; age=10; }

那么：

执行：

name="Tom" age=10

最终：

Student +-------------+ | Tom | | 10 | +-------------+

六、第四步：对象出生完成

此时：

对象才真正可以使用。

例如：

cout<<s.name;

可以访问。

所以完整流程：

Student s; ① 分配内存 ② 初始化成员 ③ 执行构造函数 ④ 对象创建完成

七、为什么构造函数不是第一步？

很多孩子会问：

“为什么不先执行构造函数？”

原因：

构造函数也是一个函数。

函数执行时：

需要对象已经存在。

比如：

Student() { age=10; }

这里：

age

必须已经有空间。

否则：

你给谁赋值？

所以：

必须：

先有房子 ↓ 再装修房子

八、成员初始化列表在哪里执行？

我们看：

class Student { string name; int age; public: Student() :name("Tom"),age(10) { } };

执行过程：

不是：

创建对象 ↓ 进入构造函数 ↓ 执行冒号

错误！

真实：

分配内存 ↓ 初始化name (name直接变Tom) ↓ 初始化age (age直接变10) ↓ 进入构造函数{}

也就是说：

初始化列表发生在：

构造函数函数体之前。

九、构造函数里面有什么？

构造函数分两部分：

例如：

Student() :name("Tom"),age(10) { cout<<"hello"; }

分为：

第一部分：

初始化列表：

:name("Tom"),age(10)

负责：

出生状态

第二部分：

函数体：

{ }

负责：

出生以后做事情

类似：

孩子出生：

初始化：

姓名 年龄 性别

构造函数：

哭 睁眼 吃奶

十、对象什么时候死亡？

看：

int main() { Student s; }

程序运行：

进入main：

Student出生

执行：

构造函数

然后：

main结束：

Student死亡

执行：

析构函数

输出：

构造函数执行 析构函数执行

十一、析构函数是什么？

析构函数：

名字：

~类名()

例如：

~Student() { }

作用：

对象消失之前，负责清理工作。

比如：

对象里面申请了空间：

int *p; p=new int[100];

对象死亡时：

需要：

delete []p;

否则：

内存泄漏。

十二、对象死亡顺序

如果：

int main() { Student a; Student b; }

出生：

a出生 ↓ b出生

死亡：

反过来：

b死亡 ↓ a死亡

口诀：

谁后出生，谁先死亡。

十三、多个成员对象的创建顺序

看：

class Engine { public: Engine() { cout<<"发动机"<<endl; } }; class Car { Engine e; public: Car() { cout<<"汽车"<<endl; } };

创建：

Car c;

输出：

发动机 汽车

为什么？

因为：

汽车里面有发动机。

必须：

先制造发动机 ↓ 再制造汽车

全过程：

Car对象分配空间 ↓ Engine成员初始化 ↓ Car构造函数

十四、继承情况下更复杂

例如：

class Animal { public: Animal() { cout<<"动物"<<endl; } }; class Dog:public Animal { public: Dog() { cout<<"狗"<<endl; } };

创建：

Dog d;

输出：

动物 狗

为什么？

因为：

狗继承动物。

出生：

必须：

先有父亲 ↓ 再有孩子

十五、完整生命周期图

一个对象的一生：

创建对象 ↓ 分配内存 ↓ 初始化成员 ↓ 执行构造函数 ↓ 对象工作 ↓ 离开作用域 ↓ 执行析构函数 ↓ 释放内存

十六、C++对象生命周期口诀

同学们记：

出生：

先分配 再初始化 最后构造

消亡：

先析构 再释放

初始化：

列表先执行 函数体后执行

十七、竞赛常考点总结

十八、给同学们总结

可以把对象想象成一个小机器人：

制造机器人 ↓ 安装零件 ↓ 开机初始化 ↓ 执行启动程序 ↓ 工作 ↓ 关机清理 ↓ 报废

对应C++：

分配内存 ↓ 成员初始化 ↓ 构造函数 ↓ 对象使用 ↓ 析构函数 ↓ 释放资源