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C++修炼之构造函数与析构函数

news 2026/5/23 21:08:45

🌷默认成员函数

上一章中我们谈到，如果一个类中什么成员也没有，那么这个类就叫作空类。其实这么说是不太严谨的，因为一个类不可能什么都没有。

当我们定义好一个类，不做任何处理时，编译器会自动生成以下6个默认成员函数：

  • 默认成员函数：如果用户没有手动实现，则编译器会自动生成的成员函数

  • 构造函数：主要完成初始化工作；

  • 析构函数：主要完成清理工作；

  • 拷贝构造：使用一个同类的对象初始化创建一个对象；

  • 赋值重载：把一个对象赋值给另一个对象；

  • 取地址重载：普通对象取地址操作；

  • 取地址重载（const）：const对象取地址操作；

本章我们将学习两个默认成员函数——构造函数与析构函数。

🌷构造函数

🌺引例

在C语言阶段，我们实现栈的数据结构时，有一件事很苦恼，就是每当创建一个stack对象（之前叫作定义一个stack类型的变量）后，首先得调用它的专属初始化函数StackInit来初始化对象。

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typedefintdataOfStackType;

typedefstructstack

{

dataOfStackType* a;

inttop;

intcapacity;

}stack;

voidStackInit(stack* ps);

//...

intmain()

{

stack s;

StackInit(&s);

//...

return0;

}

这不免让人觉得有点麻烦。在C++中，构造函数为我们很好的解决了这一问题。

🌺构造函数的概念及特性

构造函数是一个特殊的成员函数。构造函数虽然叫作构造，但是其主要作用并不是开辟空间创建对象，而是初始化对象。

构造函数之所以特殊，是因为相比于其它成员函数，它具有如下特性：

  1. 函数名与类名相同；
  2. 无返回值；
  3. 对象实例化时，编译器自动调用对应的构造函数；
  4. 构造函数可以重载；

🌼举例🌼

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classDate

{

public:

//无参的构造函数

Date()

{};

//带参的构造函数

Date(intyear,intmonth,intday)

{

_year = year;

_month = month;

_day = day;

}

private:

int_year;

int_month;

int_day;

};

voidTestDate()

{

Date d1;//调用无参构造函数（自动调用）

Date d2(2023, 3, 29);//调用带参构造函数（自动调用）

}

🌼特别注意🌼

  • 创建对象时编译器会自动调用构造函数，若是调用无参构造函数，则无需在对象后面使用()。否则会产生歧义：编译器无法确定你是在声明函数还是在创建对象。

🌼错误示例🌼

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//错位示例

Date d3();

  1. 如果类中没有显式定义构造函数，则C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数，一旦用户显式定义编译器将不再生成。

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classDate

{

public:

//若用户没有显示定义，则编译器自动生成。

/*Date(int year,int month,int day)

{

_year = year;

_month = month;

_day = day;

}*/

private:

int_year;

int_month;

int_day;

};

  1. 默认生成构造函数，对内置类型成员不作处理；对自定义类型成员，会调用它的默认构造函数；
  • C++把类型分成内置类型（基本类型）和自定义类型。内置类型就是语言提供的数据类型，如：int、char、double…，自定义类型就是我们使用class、struct、union等自己定义的类型。

🌼举例🌼

🌼默认构造函数对内置类型🌼

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classDate

{

public:

//此处不对构造函数做显示定义，测试默认构造函数

/*Date()

{}*/

voidprint()

{

cout << _year <<"-"<< _month <<"-"<< _day << endl;

}

private:

int_year;

int_month;

int_day;

};

voidTestDate1()

{

Date d1;

d1.print();

}

  • 如图所示，默认构造函数的确未对内置类型做处理。

🌼默认构造函数对自定义类型🌼

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classstack

{

public:

//此处对stack构造函数做显示定义

stack()

{

cout <<"stack()"<< endl;

_a = nullptr;

_top = _capacity = 0;

}

private:

int* _a;

int_top;

int_capacity;

};

classqueue

{

public:

//此处不对queue构造函数做显示定义，测试默认构造函数

/*queue()

{}*/

private:

//自定义类型成员

stack _s;

};

voidTestQueue()

{

queue q;

}

  • 如图所示，在创建queue对象时，默认构造函数对自定义成员_s做了处理，调用了它的默认构造函数stack()。

这一波蜜汁操作让很多C++使用者感到困惑与不满，为什么要针对内置类型和自定义类型做不同的处理呢？终于，在C++11中针对内置类型成员不初始化的缺陷，又打了补丁，即：

  1. 内置类型成员变量在类中声明时可以给默认值；

🌼举例🌼

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classDate

{

public:

//...

voidprint()

{

cout << _year <<"-"<< _month <<"-"<< _day << endl;

}

private:

//使用默认值

int_year = 0;

int_month = 0;

int_day = 0;

};

voidTestDate2()

{

Date d2;

d2.print();

}

  • 默认值：若不对成员变量做处理，则使用默认值。
  1. 无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数，并且默认构造函数只能有一个；

🌼举例🌼

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classDate

{

public:

//无参的默认构造函数

//Date()

//{

//}

//全缺省的默认构造函数

Date(intyear = 0,intmonth = 0,intday = 0)

{

_year = year;

_month = month;

_day = day;

}

voidprint()

{

cout << _year <<"-"<< _month <<"-"<< _day << endl;

}

private:

int_year = 0;

int_month = 0;

int_day = 0;

};

🌷析构函数

析构函数与构造函数的特性相似，但功能有恰好相反。构造函数是用来初始化对象的，析构函数是用来销毁对象的。

  • 需要注意的是，析构函数并不是对对象本身进行销毁（因为局部对象出了作用域会自行销毁，由编译器来完成），而是在对象销毁时会自动调用析构函数，对对象内部的资源做清理（例如stack _s中的int* a）。

同样，有了析构函数，我们再也不用担心创建对象（或定义变量）后由于忘记释放内存而造成内存泄漏了。

🌼举例🌼

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classStack

{

public:

Stack()

{

//...

}

voidPush(intx)

{

//...

}

boolEmpty()

{

// ...

}

intTop()

{

//...

}

voidDestory()

{

//...

}

private:

// 成员变量

int* _a;

int_top;

int_capacity;

};

voidTestStack()

{

Stack s;

st.Push(1);

st.Push(2);

//过去需要手动释放

st.Destroy();

}

🌺析构函数的特性

  1. 析构函数名是在类名前加上字符~；
  2. 无参数；
  3. 无返回值；
  4. 一个类只能有一个析构函数。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数；
  5. 析构函数不能重载；

🌼举例🌼

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classDate

{

public:

Date()

{

cout <<"Date()"<< endl;

}

~Date()

{

cout <<"~Date()"<< endl;

}

private:

int_year = 0;

int_month = 0;

int_day = 0;

};

voidTestDate3()

{

Date d3;

//d3生命周期结束时自动调用构造函数

}

为便于观察，我们可以在析构函数内部写点儿东西。

  1. 编译器生成的默认析构函数，对自定类型成员调用它的析构函数；

🌼举例🌼

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classstack

{

public:

//此处对stack构造函数做显示定义

stack()

{

cout <<"stack()"<< endl;

_a = nullptr;

_top = _capacity = 0;

}

~stack()

{

cout <<"~Stack()"<< endl;

free(_a);

_a = nullptr;

_top = _capacity = 0;

}

private:

int* _a;

int_top;

int_capacity;

};

classqueue

{

public:

//此处不对queue构造函数做显示定义，测试默认构造函数

/*queue()

{}*/

private:

//自定义类型成员

stack _s;

};

voidTestQueue1()

{

queue q;

}

  • 这里可能有小伙伴会好奇：为什么析构函数不像构造函数那样区分内置类型与自定义类型呢？
    答案是：因为内置类型压根不需要我们担心清理工作，在其生命周期结束时会自动销毁。而自定义类型需要担心，因为自定义类型里可能含有申请资源（例如：malloc申请内存须手动释放）。
http://www.jsqmd.com/news/873192/

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