[C++知识库]（黑马C++）L03 对象的构造和析构

对象的初始化和清理

构造函数和析构函数会被编译器自动调用，完成对象初始化和对象清理工作。即使自己不提供初始化操作和清理操作，编译器也会增加默认的操作，所以编写类就应该顺便提供初始化函数。

构造函数和析构函数必须写在public下才可以调用到。

1）构造函数和析构函数的概念

构造函数主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值，构造函数由编译器自动调用，无需手动调用；析构函数主要用于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作。

2）构造函数和析构函数的语法

构造函数与类名相同，没有返回值，不写void，可以发生重载（可以有参数），由编译器自动调用而不是手动，而且只会调用一次。

析构函数与类名相同，但类名前面需要加"~"，没有返回值，不写void，不可以有参数（不能发生重载）。

class Person{
public:
    Person(){
        cout << "构造函数调用" << endl; //自动调用
    }

    ~Person(){
        cout << "构造函数调用" << endl; //自动调用，在函数结束后
    }

}

3）构造函数的分类及调用

构造函数按照参数进行分类，分为无参构造函数(默认构造函数)和有参构造函数；

class Person{
public:
    //默认构造函数调用时不要加小括号
    //加上括号编译器认为是函数声明，不会调用构造和析构
    Person() {
        cout << "默认构造函数" << endl;
    }
    
    Person(int a) {
        cout << "有参构造函数" << endl;
    }
};

按照类型进行分类，可分为普通构造函数和拷贝构造函数。

class Person{
public:
    //拷贝构造函数
    Person(const Person& p) {
        cout << "拷贝构造函数" << endl;
    }
    
    Person(int a) {
        cout << "有参构造函数" << endl;
    }
};

构造函数的调用方式分为括号法调用、显示法调用以及隐式类型转换。

使用括号法调用时，默认构造函数不要加()，加括号编译器会认为是函数声明；

Person(100)叫做匿名对象，匿名对象特定，如果编译器发现对象是匿名的，那么在这行代码结束就释放这个对象；

不能用拷贝构造函数初始化匿名对象，如果写成Person(p5)编译器会认为写的是Person p5，按照对象的声明处理，写成右值才会按拷贝构造进行处理。

void test01(){
    //括号法调用
    Person p1(1); //有参
    p1.m_age = 10;
    Person p2(p1); //拷贝

    Person p3; //默认构造函数，不要加()，加括号编译器会认为是函数声明
    
    //显示法调用
    Person p4 = Person(100); //有参函数调用
    Person p5 = Person(p4); //拷贝函数调用
    Person(100); //叫做匿名对象

    //隐式类型转换
    Person p = 100; //会使用隐式类型转换，转换成Person p = Person(100);
    Person p6 = p5; //会转换成拷贝函数
    
}

4）拷贝构造函数调用时机

1.用已经创建好的对象来初始化新的对象

void test01(){
    Person p1;
    p1.m_age = 10;
    Person p2(p1);
}

2.以值传递的方式给函数参数传值

//值传递会调用拷贝构造，引用传递不会调用拷贝构造
void doWork(Person p1) { //Person p1 = Person(p)
    
}

void test02() {
    Person p;
    p.m_age = 10;
    
    doWork(p);
}

3.以值的方式返回局部对象

Person doWork2(){
    Person p1;
    return p1;
}

void test03() {
    Person p = doWork2();
}

5）构造函数的调用规则

系统默认会给一个类提供三个函数：默认构造，拷贝构造，析构函数。

1.当提供了有参构造函数，系统就不会再提供默认构造函数，但是系统还会提供默认的拷贝构造函数；

2.当提供了拷贝构造，系统就不会提供其他构造了。

6）深拷贝和浅拷贝

有参构造函数就是为了初始化属性。

class Person {
public:
    Person() {}

    //初始化属性
    Person(char * name, int age) {
        m_Name = (char *)malloc(strlen(name) + 1);
        strcpy(m_Name, name);

        m_age = age;
    }

    //拷贝函数系统会默认提供，并且是简单的值拷贝
    

    char * m_Name;
    int m_age;
};

void test01() {
    Person p1("老王"， 10);
    Person p2(p1); //调用了拷贝构造
}

当上述代码加上拷贝函数后，无法运行成功，因为当p1调用析构函数之后指针指向的地址里的内容已经被释放，当p2再调用析构时，m_Name也不为空，进行释地址内容时会发生异常。

//析构函数
    ~Person() {
        cout << "析构函数调用" <<endl;
        if(m_Name != NULL) { //m_Name是一个指针，需要释放
            free(m_Name);
            m_Name = NULL;
        }
    }

上述拷贝方式叫做浅拷贝，浅拷贝直接将p1的地址拷贝给p2，导致析构时释放堆区空间两次发生异常，解决方法是使用深拷贝。深拷贝不会直接拷贝地址，而是开辟一块新的空间，此时都调用析构函数时不会再发生错误。

class Person {
public:
    Person() {}

    //初始化属性
    Person(char * name, int age) {
        m_Name = (char *)malloc(strlen(name) + 1);
        strcpy(m_Name, name);

        m_age = age;
    }

    //拷贝函数系统会默认提供，并且是简单的值拷贝
    //深拷贝写法
    Person(const Person&p) {
        m_age = p.m_age;
        m_Name = (char *)malloc(strlen(p.m_Name) + 1);
        strcpy(m_Name, p.m_Name);
    }

    //析构函数
    ~Person() {
        cout << "析构函数调用" <<endl;
        if(m_Name != NULL) { //m_Name是一个指针，需要释放
            free(m_Name);
            m_Name = NULL;
        }
    }

    char * m_Name;
    int m_age;
};

void test01() {
    Person p1("老王"， 10);
    Person p2(p1); //调用了拷贝构造
}

7）初始化列表

数据的初始化可以使用有参构造函数以及初始化列表。

利用构造函数初始化数据：

class Person {
public:
    //有参构造函数进行数据初始化
    Person(int a, int b, int c) {
        ma = a;
        mb = b;
        mc = c;
    }

    int ma;
    int mb;
    int mc;
};

void test() {
    Person p1(10, 20, 30);
}

?利用初始化列表初始化数据：构造函数后面 + : 属性(参数)，属性(参数)...

class Person {
public:
    //有参构造函数进行数据初始化
    Person(int a, int b, int c) : ma(a), mb(b), mc(c) {}

    int ma;
    int mb;
    int mc;
};

void test() {
    Person p1(10, 20, 30);
}

8）类对象作为类成员的实例

class Phone {
public:
    Phone(){
        cout << "手机的默认构造函数调用" << endl;
    }
        
    Phone(string name){
        Phone_Name = name;
    }

    ~Phone(){
        cout << "手机的析构函数调用" << endl;
    }

    string Phone_Name;
};


class Game {
public:
    Game(){
        cout << "游戏的默认构造函数调用" << endl;
    }
    
    Game(string name){
        Game_Name = name;
    }
 
    ~Game(){
        cout << "游戏的析构函数调用" << endl;
    }

    string Game_Name;
};


class Person{
public:
    
    Person(){
        cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
    }
    
    Person(string name， string phoneName, string gameName){
        m_name = name;
        m_phone = phoneName;
        m_game = gameName;
    }
 
    ~Person(){
        cout << "Person的析构函数调用" << endl;
    }
    
    string m_name;
    Phone  m_phone;
    Game m_game;
};

void test() {
    Person p("老王", "华为", "斗地主");
}

类对象作为类成员的时候，构造顺序先将类对象一一构造，然后构造自己，析构的顺序相反。

9）explicit关键字作用

使用了explicit关键字就不能用隐式类型转换来构造对象，explicit用来防止隐式类型转换。

10）动态对象创建

C语言提供了动态内存分配函数malloc和free，用于从堆中分配和释放存储单元，然而这些函数在C++中不能很好的运行，因为它不能很好完成对象的初始化工作。

1.使用malloc存在的问题：

程序员必须确定对象的长度；malloc返回一个void*指针，C++不允许将void*赋值给其他指针，必须强制类型转换；malloc可能申请内存失败，所以必须判断返回值确保内存分配成功；用户在使用对象之前必须对他初始化，构造函数不能显示调用初始化，用户可能会忘记调用。

2.可以使用new来开辟空间，new的对象会默认调用构造函数，使用方法如下：

Person * p2 = new Person;

3.new和malloc的区别：

new在堆区开辟空间，所有new出来的对象都会返回该类型的指针；

malloc不会调用构造，new会调用构造；

new是一个运算符，malloc是一个函数。

释放堆区的空间用delete，delete也是一个运算符，要配合new使用；malloc配合free使用。

void * p = new Person;

void*接收new的对象会造成无法释放，所以要避免这种写法。

4.通过new开辟数组

void test(){
    Person * array = new Person[10]; //会调用十次默认构造函数
    
    delete [] array; //释放数组对象必须要delete[]
}