c++類的構(gòu)造函數(shù)詳解
一、 構(gòu)造函數(shù)是干什么的
class Counter
{
public:
// 類Counter的構(gòu)造函數(shù)
// 特點(diǎn)：以類名作為函數(shù)名，無返回類型
Counter()
{
m_value = 0;
}
private:
// 數(shù)據(jù)成員
int m_value;
}
該類對象被創(chuàng)建時(shí)，編譯系統(tǒng)對象分配內(nèi)存空間，并自動(dòng)調(diào)用該構(gòu)造函數(shù)->由構(gòu)造函數(shù)完成成員的初始化工作
eg: Counter c1;
編譯系統(tǒng)為對象c1的每個(gè)數(shù)據(jù)成員(m_value)分配內(nèi)存空間，并調(diào)用構(gòu)造函數(shù)Counter( )自動(dòng)地初始化對象c1的m_value值設(shè)置為0
故：
構(gòu)造函數(shù)的作用：初始化對象的數(shù)據(jù)成員。
二、 構(gòu)造函數(shù)的種類
class Complex
{
private :
double m_real;
double m_imag;
public:
// 無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)
// 如果創(chuàng)建一個(gè)類你沒有寫任何構(gòu)造函數(shù),則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成默認(rèn)的無參構(gòu)造函數(shù)，函數(shù)為空，什么都不做
// 只要你寫了一個(gè)下面的某一種構(gòu)造函數(shù)，系統(tǒng)就不會(huì)再自動(dòng)生成這樣一個(gè)默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)，如果希望有一個(gè)這樣的無參構(gòu)造函數(shù)，則需要自己顯示地寫出來
Complex(void)
{
m_real = 0.0;
m_imag = 0.0;
}
// 一般構(gòu)造函數(shù)（也稱重載構(gòu)造函數(shù)）
// 一般構(gòu)造函數(shù)可以有各種參數(shù)形式,一個(gè)類可以有多個(gè)一般構(gòu)造函數(shù)，前提是參數(shù)的個(gè)數(shù)或者類型不同（基于c++的重載函數(shù)原理）
// 例如：你還可以寫一個(gè) Complex( int num)的構(gòu)造函數(shù)出來
// 創(chuàng)建對象時(shí)根據(jù)傳入的參數(shù)不同調(diào)用不同的構(gòu)造函數(shù)
Complex(double real, double imag)
{
m_real = real;
m_imag = imag;
}
// 復(fù)制構(gòu)造函數(shù)（也稱為拷貝構(gòu)造函數(shù)）
// 復(fù)制構(gòu)造函數(shù)參數(shù)為類對象本身的引用，用于根據(jù)一個(gè)已存在的對象復(fù)制出一個(gè)新的該類的對象，一般在函數(shù)中會(huì)將已存在對象的數(shù)據(jù)成員的值復(fù)制一份到新創(chuàng)建的對象中
// 若沒有顯示的寫復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，則系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)創(chuàng)建一個(gè)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，但當(dāng)類中有指針成員時(shí)，由系統(tǒng)默認(rèn)創(chuàng)建該復(fù)制構(gòu)造函數(shù)會(huì)存在風(fēng)險(xiǎn)，具體原因請查詢 有關(guān) “淺拷貝” 、“深拷貝”的文章論述
Complex(const Complex & c)
{
// 將對象c中的數(shù)據(jù)成員值復(fù)制過來
m_real = c.m_real;
m_img = c.m_img;
}
// 類型轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)，根據(jù)一個(gè)指定的類型的對象創(chuàng)建一個(gè)本類的對象
// 例如：下面將根據(jù)一個(gè)double類型的對象創(chuàng)建了一個(gè)Complex對象
Complex::Complex(double r)
{
m_real = r;
m_imag = 0.0;
}
// 等號(hào)運(yùn)算符重載
// 注意，這個(gè)類似復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，將=右邊的本類對象的值復(fù)制給等號(hào)左邊的對象，它不屬于構(gòu)造函數(shù)，等號(hào)左右兩邊的對象必須已經(jīng)被創(chuàng)建
// 若沒有顯示的寫=運(yùn)算符重載，則系統(tǒng)也會(huì)創(chuàng)建一個(gè)默認(rèn)的=運(yùn)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(hào)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(fù)制等號(hào)右邊的成員到左邊的對象中
this->m_real = rhs.m_real;
this->m_imag = rhs.m_imag;
// 把等號(hào)左邊的對象再次傳出
// 目的是為了支持連等 eg: a=b=c 系統(tǒng)首先運(yùn)行 b=c
// 然后運(yùn)行 a= ( b=c的返回值,這里應(yīng)該是復(fù)制c值后的b對象)
return *this;
}
};
下面使用上面定義的類對象來說明各個(gè)構(gòu)造函數(shù)的用法：
void main()
{
// 調(diào)用了無參構(gòu)造函數(shù)，數(shù)據(jù)成員初值被賦為0.0
Complex c1，c2;
// 調(diào)用一般構(gòu)造函數(shù)，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)成員的值賦值給c1
// 由于c1已經(jīng)事先被創(chuàng)建，故此處不會(huì)調(diào)用任何構(gòu)造函數(shù)
// 只會(huì)調(diào)用 = 號(hào)運(yùn)算符重載函數(shù)
c1 = c3;
// 調(diào)用類型轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)
// 系統(tǒng)首先調(diào)用類型轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)，將5.2創(chuàng)建為一個(gè)本類的臨時(shí)對象，然后調(diào)用等號(hào)運(yùn)算符重載，將該臨時(shí)對象賦值給c1
c2 = 5.2;
// 調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)( 有下面兩種調(diào)用方式)
Complex c5(c2);
Complex c4 = c2; // 注意和 = 運(yùn)算符重載區(qū)分,這里等號(hào)左邊的對象不是事先已經(jīng)創(chuàng)建，故需要調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)，參數(shù)為c2
}
三、思考與測驗(yàn)
1. 仔細(xì)觀察復(fù)制構(gòu)造函數(shù)
Complex(const Complex & c)
{
// 將對象c中的數(shù)據(jù)成員值復(fù)制過來
m_real = c.m_real;
m_img = c.m_img;
}
為什么函數(shù)中可以直接訪問對象c的私有成員？
2. 挑戰(zhàn)題，了解引用與傳值的區(qū)別
Complex test1(const Complex& c)
{
return c;
}
Complex test2(const Complex c)
{
return c;
}
Complex test3()
{
static Complex c(1.0,5.0);
return c;
}
Complex& test4()
{
static Complex c(1.0,5.0);
return c;
}
void main()
{
Complex a,b;
// 下面函數(shù)執(zhí)行過程中各會(huì)調(diào)用幾次構(gòu)造函數(shù)，調(diào)用的是什么構(gòu)造函數(shù)？
test1(a);
test2(a);
b = test3();
b = test4();
test2(1.2);
// 下面這條語句會(huì)出錯(cuò)嗎？
test1(1.2); //test1( Complex(1.2 )) 呢？
}
四、附錄(淺拷貝與深拷貝)
上面提到，如果沒有自定義復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，則系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)建默認(rèn)的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，但系統(tǒng)創(chuàng)建的默認(rèn)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)只會(huì)執(zhí)行“淺拷貝”，即將被拷貝對象的數(shù)據(jù)成員的值一一賦值給新創(chuàng)建的對象，若該類的數(shù)據(jù)成員中有指針成員，則會(huì)使得新的對象的指針?biāo)赶虻牡刂放c被拷貝對象的指針?biāo)赶虻牡刂废嗤?，delete該指針時(shí)則會(huì)導(dǎo)致兩次重復(fù)delete而出錯(cuò)。下面是示例：
【淺拷貝與深拷貝】
#include <iostream.h>
#include <string.h>
class Person
{
public :
// 構(gòu)造函數(shù)
Person(char * pN)
{
cout << "一般構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用 !\n";
m_pName = new char[strlen(pN) + 1];
//在堆中開辟一個(gè)內(nèi)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(fù)制給它
strcpy(m_pName ,pN);
}
}
// 系統(tǒng)創(chuàng)建的默認(rèn)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，只做位模式拷貝
Person(Person & p)
{
//使兩個(gè)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(jié)果導(dǎo)致 man 和 woman 的指針都指向了同一個(gè)地址
// 函數(shù)結(jié)束析構(gòu)時(shí)
// 同一個(gè)地址被delete兩次
}
// 下面自己設(shè)計(jì)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，實(shí)現(xiàn)“深拷貝”，即不讓指針指向同一地址，而是重新申請一塊內(nèi)存給新的對象的指針數(shù)據(jù)成員
Person(Person & chs)
{
// 用運(yùn)算符new為新對象的指針數(shù)據(jù)成員分配空間
m_pName=new char[strlen(p.m_pName)+ 1];
if(m_pName)
{
// 復(fù)制內(nèi)容
strcpy(m_pName ,chs.m_pName);
}
// 則新創(chuàng)建的對象的m_pName與原對象chs的m_pName不再指向同一地址了
}
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