c++的學習曲線很陡,一直都沒有完全把基礎學會,一直都是學了忘學了忘,最終決定寫博客記錄下來,以後好復習。
先放一位博主的鏈接:http://blog.csdn.net/tiantang46800/article/details/6938762,本文完全借用他的例子,又根據自己的理解做了一下驗證。
c++類的構造函數詳解
一、 構造函數是干什麼的
class Counter
{
public:
// 類Counter的構造函數
// 特點:以類名作為函數名,無返回類型
Counter()
{
m_value = 0;
}
private:
// 數據成員
int m_value;
}
該類對象被創建時,編譯系統對象分配內存空間,並自動調用該構造函數->由構造函數完成成員的初始化工作。
eg: Counter c1;
編譯系統為對象c1的每個數據成員(m_value)分配內存空間,並調用構造函數Counter( )自動地初始化對象c1的m_value值設置為0
故:
構造函數的作用:初始化對象的數據成員。
二、 構造函數的種類
1、分為默認構造函數 ,一個類只能有一個默認構造函數:注意有參的構造函數也可以是默認構造函數,見下面例子。
2、一般構造函數
3、復制構造函數
舉例:
class Complex
{
private :
double m_real;
double m_imag;
public:
// 無參數構造函數
// 如果創建一個類你沒有寫任何構造函數,則系統會自動生成默認的無參構造函數,函數為空,什麼都不做
// 只要你寫了一個下面的某一種構造函數,系統就不會再自動生成這樣一個默認的構造函數,如果希望有一個這樣的無參構造函數,則需要自己顯示地寫出來
Complex(void)
{
m_real = 0.0;
m_imag = 0.0;
cout<<"11111"<<endl;
}
// 一般構造函數(也稱重載構造函數),是有參數的
// 一般構造函數可以有各種參數形式,一個類可以有多個一般構造函數,前提是參數的個數或者類型不同(基於c++的重載函數原理)
// 如果 Complex(double real = 0.0, double imag = 0.0 ) 和Complex(void) 同時存在,在定義 Complex test ;時會出現錯誤,因為這樣存在二義性。
// 不知道會調用哪一個構造函數,這樣會導致錯誤。
// 例如:你還可以寫一個 Complex( int num)的構造函數出來
// 創建對象時根據傳入的參數不同調用不同的構造函數
Complex(double real, double imag)
{
m_real = real;
m_imag = imag;
cout<<"222222222"<<endl;
}
// 復制構造函數(也稱為拷貝構造函數)
// 復制構造函數參數為類對象本身的引用,用於根據一個已存在的對象復制出一個新的該類的對象,一般在函數中會將已存在對象的數據成員的值復制一份到新創建的對象中
// 若沒有顯示的寫復制構造函數,則系統會默認創建一個復制構造函數,但當類中有指針成員時,由系統默認創建該復制構造函數會存在風險,具體原因請查詢 有關 “淺拷貝” 、“深拷貝”的文章論述
//所謂的淺拷貝就是在復制對象的時候,如果存在指針的成員,只會復制指針的值,不會重新分配空間,這樣就會導致存在多個指針指向一塊空間,導致析構的時候出現段錯誤。
Complex(const Complex & c)
{
// 將對象c中的數據成員值復制過來
m_real = c.m_real;
m_img = c.m_img;
// cout<<"33333333333"<<endl;
}
// 類型轉換構造函數,根據一個指定的類型的對象創建一個本類的對象
// 例如:下面將根據一個double類型的對象創建了一個Complex對象
Complex::Complex(double r)
{
m_real = r;
m_imag = 0.0;
// cout<<"44444444"<<endl;
}
// 等號運算符重載
// 注意,這個類似復制構造函數,將=右邊的本類對象的值復制給等號左邊的對象,它不屬於構造函數,等號左右兩邊的對象必須已經被創建
// 若沒有顯示的寫=運算符重載,則系統也會創建一個默認的=運算符重載,只做一些基本的拷貝工作
Complex &operator=( const Complex &rhs )
{
// 首先檢測等號右邊的是否就是左邊的對象本,若是本對象本身,則直接返回
if ( this == &rhs )
{
return *this;
}
// 復制等號右邊的成員到左邊的對象中
this->m_real = rhs.m_real;
this->m_imag = rhs.m_imag;
// cout<<"555555"<<endl;
// 把等號左邊的對象再次傳出
// 目的是為了支持連等 eg: a=b=c 系統首先運行 b=c
// 然後運行 a= ( b=c的返回值,這裡應該是復制c值後的b對象)
return *this;
}
~Complex ()
{
cout<<"delete func "<<m_real<<" "<<m_imag<<endl;
}
};
下面使用上面定義的類對象來說明各個構造函數的用法:
void main()
{
// 調用了無參構造函數,數據成員初值被賦為0.0
Complex c1,c2;
// 調用一般構造函數,數據成員初值被賦為指定值
Complex c3(1.0,2.5);
// 也可以使用下面的形式
Complex c3 = Complex(1.0,2.5);
// 把c3的數據成員的值賦值給c1
// 由於c1已經事先被創建,故此處不會調用任何構造函數
// 只會調用 = 號運算符重載函數
c1 = c3;
// 調用類型轉換構造函數
// 系統首先調用類型轉換構造函數,將5.2創建為一個本類的臨時對象,然後調用等號運算符重載,將該臨時對象賦值給c1
c2 = 5.2;
// 調用拷貝構造函數( 有下面兩種調用方式)
Complex c5(c2);
Complex c4 = c2; // 注意和 = 運算符重載區分,這裡等號左邊的對象不是事先已經創建,故需要調用拷貝構造函數,參數為c2
}
三、思考與測驗
1. 仔細觀察復制構造函數
Complex(const Complex & c)
{
// 將對象c中的數據成員值復制過來
m_real = c.m_real;
m_img = c.m_img;
}
為什麼函數中可以直接訪問對象c的私有成員?
答:因為所謂的訪問控制是對於類來說的,而不是對於實例來說。一個類當然可以訪問所有自己的類的實例的私有成員了
2. 挑戰題,了解引用與傳值的區別
Complex test1(const Complex& c)
{
cout<<"func_test1"<<endl;
return c;
}
//test1(a);
func_test1
33333333
delete func 0 0
//c 返回的時候創建了一個匿名對象,調用復制構造函數,因為沒有對象做左值,然後再調用析構函數。
Complex test2(const Complex c)
{
cout<<"func_test2"<<endl;
return c;
}
//test2(a);
33333333
func_test2
33333333
delete func 0 0
delete func 0 0
函數是值傳遞,首先建立一個臨時對象,然後返回C, 構造一個匿名對象,然後因為沒有變量做左值,這樣匿名對象會先析構,然後再析構最開始的臨時對象。
Complex test3()
{
cout<<"func_test3"<<endl;
static Complex c(1.0,5.0);
return c;
}
//b = test3();
func_test3
222222222
33333333
555555
delete func 1 5
1、調用一般構造函數, 2、返回的時候, 創建了一個匿名對象,調用復制構造函數 3、因為b 是之前存在的對象,所以=號是重載,4、 然後析構這個匿名對象
Complex& test4()
{
cout<<"func_test4"<<endl;
static Complex c(1.0,5.0);
return c;
}
//b = test4();
func_test4
222222222
555555
1、調用了一般構造函數, 2、因為返回的是引用,所以不需創建一個臨時對象,返回引用的前提是返回之後,其內存不會釋放,因為c 是static 的,所以是不會釋放的。3、因為b是之前定義的,所以 調用了=號的重載函數。
//test2(1.2);
44444444
func_test2
33333333
delete func 1.2 0
delete func 1.2 0
//首先調用了一個類型轉換構造函數,然後返回的時候調用復制構造函數, 然後再進行析構
//test1(1.2);
44444444
func_test1
33333333
delete func 1.2 0
delete func 1.2 0
//首先調用了一個類型轉換構造函數,然後返回的時候調用復制構造函數, 然後再進行析構
void main()
{
Complex a,b;
// 下面函數執行過程中各會調用幾次構造函數,調用的是什麼構造函數?
test1(a);
test2(a);
b = test3();
b = test4();
test2(1.2);
// 下面這條語句會出錯嗎?
test1(1.2); //test1( Complex(1.2 )) 呢 這個不會出錯,和上面函數的調用是一致的,現在還未完全明白,
}
四、附錄(淺拷貝與深拷貝)
上面提到,如果沒有自定義復制構造函數,則系統會創建默認的復制構造函數,但系統創建的默認復制構造函數只會執行“淺拷貝”,即將被拷貝對象的數據成員的值一一賦值給新創建的對象,若該類的數據成員中有指針成員,則會使得新的對象的指針所指向的地址與被拷貝對象的指針所指向的地址相同,delete該指針時則會導致兩次重復delete而出錯。下面是示例:
【淺拷貝與深拷貝】
#include <iostream.h>
#include <string.h>
class Person
{
public :
// 構造函數
Person(char * pN)
{
cout << "一般構造函數被調用 !\n";
m_pName = new char[strlen(pN) + 1];
//在堆中開辟一個內存塊存放pN所指的字符串
if(m_pName != NULL)
{
//如果m_pName不是空指針,則把形參指針pN所指的字符串復制給它
strcpy(m_pName ,pN);
}
}
// 系統創建的默認復制構造函數,只做位模式拷貝
Person(Person & p)
{
//使兩個字符串指針指向同一地址位置
m_pName = p.m_pName;
}
~Person( )
{
delete m_pName;
}
private :
char * m_pName;
};
void main( )
{
Person man("lujun");
Person woman(man);
// 結果導致 man 和 woman 的指針都指向了同一個地址
// 函數結束析構時
// 同一個地址被delete兩次
}
// 下面自己設計復制構造函數,實現“深拷貝”,即不讓指針指向同一地址,而是重新申請一塊內存給新的對象的指針數據成員
Person(Person & chs);
{
// 用運算符new為新對象的指針數據成員分配空間
m_pName=new char[strlen(p.m_pName)+ 1];
if(m_pName)
{
// 復制內容
strcpy(m_pName ,chs.m_pName);
}
// 則新創建的對象的m_pName與原對象chs的m_pName不再指向同一地址了
}