C++中构造函数与析构函数的详解及其作用介绍

目录

• 构造函数
• 默认构造函数
• 有参构造函数
• 析构函数
• 析构函数例子
• 析构函数执行时机
• 局部对象
• 全局对象

构造函数

构造函数 (constructor) 是一种特殊的成员函数. 它会在每次创建类的新对象时执行. 构造函数的名称与类的名称是完全相同的, 并且不会返回任何类型. 构造函数可用于为某些成员变量设置初始值.

格式:

Class::Class(); // 构造函数

默认构造函数

如果用户自己没有定义构造函数, C++ 系统会自动生成一个默认构造函数. 这个构造函数体是空的, 没有参数, 不执行初始化操作.

例如:

Time.h:

class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    Time(); // 默认构造函数
    void set_time(int h, int m, int s);
    void show_time();
};

Time.cpp:

#include "Time.h"
#include <iostream>

using namespace std;

Time::Time() {
    hour = 0;
    minute = 0;
    second = 0;
}

void Time::set_time(int h, int m, int s) {
    hour = h;
    minute = m;
    second = s;
}

void Time::show_time() {
    cout << hour << ":" << minute << ":" << second << endl;
}

main:

#include "Time.h"
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

    Time time1;  // 实例化time
    time1.show_time();  // 调用show_time

    return 0;
}

输出结果：

0:0:0

重点：

• 即使提供了其他构造函数， 提供一个默认构造函数几乎总是对的
• 通常在默认构造函数中, 给成员提供的初始值应该指出该对象是 “空” 的

有参构造函数

构造函数中参数可以指定默认值. 如果童虎不指定实参指, 编译西永就使形参取默认值.

例如:

Time 类:

#ifndef PROJECT1_TIME_H
#define PROJECT1_TIME_H

class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    Time();  // 默认构造函数
    Time(int h, int m=0, int s=0);  // 有参构造函数
    void show_time();
};

#endif //PROJECT1_TIME_H

Time.cpp:

#include "Time.h"
#include <iostream>
using namespace std;

// 默认构造函数
Time::Time() : hour(0), minute(0), second(0) {}

// 有参构造函数
Time::Time(int h, int m, int s) : hour(h), minute(m), second(s) {}

void Time::show_time() {
    cout << hour << ":" << minute << ":" << second << endl;
}

main:

#include "Time.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

    Time time1;
    time1.show_time();

    Time time2(8);
    time2.show_time();

    Time time3(8, 8);
    time3.show_time();

    Time time4(8, 8, 8);
    time4.show_time();

    return 0;
}

输出结果:

0:0:0
8:0:0
8:8:0
8:8:8

析构函数

析构函数 (destructor) 也是一个特殊的成员函数. 当对象的生命期结束时, 会自动执行析构函数. 析构函数的名字是类名前面加一个 “~” 符号.

格式:

Class::~Class();  // 析构函数

析构函数的作用在撤销对象占用的内存之前完成一些清理 & 善后的工作.

析构函数例子

Student 类:

#ifndef PROJECT1_STUDENT_H
#define PROJECT1_STUDENT_H

#include <string>
using namespace std;

class Student {
private:
    int num;
    string name;
    char gender;
public:
    Student();
    Student(int num, string name, char gender);
    ~Student();
    void display();
};

#endif //PROJECT1_STUDENT_H

Student.cpp:

#include "Student.h"
#include <iostream>
using namespace std;

// 无参构造
Student::Student() : num(-1), name("None"), gender('N') {}

Student::Student(int n, string p, char g) : num(n), name(p), gender(g) {
    cout << "执行构造函数: " << "Welcome, " << name << endl;
}

void Student::display() {
    cout << "num: " << num << endl;
    cout << "name: " << name << endl;
    cout << "gender: " << gender << endl;
    cout << "===============" << endl;
}

Student::~Student() {
    cout << "执行析构函数: " << "Bye bye, " << name << endl;
}

main:

#include "Student.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

    Student student1(1, "Little white", 'f');
    Student student2(2, "Big white", 'f');

    student1.display();
    student2.display();

    return 0;
}

输出结果:

执行构造函数: Welcome, Little white
执行构造函数: Welcome, Big white
num: 1
name: Little white
gender: f
===============
num: 2
name: Big white
gender: f
===============
执行析构函数: Bye bye, Big white
执行析构函数: Bye bye, Little white

析构函数执行时机

对于函数中定义的自动局部对象, 当函数被调用结束时, 对象释放. 在对象释放前自自动执行析构函数.

局部对象

static 局部对象只在 main 函数结束或调用 exit 函数结束程序时, 调用 static 局部对象的洗后函数.

全局对象

对于全局对象, 在程序的流程离开其作用域时 (如 main 函数结束或调用 exit 函数) 时, 调用该全局对象的析构函数.

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