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C++构造函数和析构函数: 初始化和清理资源

构造函数和析构函数是面向对象编程中非常重要的概念,用于对象初始化和资源清理。在C++中,每个对象都有一个构造函数和一个析构函数,它们在对象的创建和销毁时分别被调用。

一、构造函数

构造函数在对象创建时被调用,主要用于对象的初始化工作。C++中的构造函数没有返回值,且函数名与类名相同。

class Student {
public:
    Student(string name, int age) {
        m_name = name;
        m_age = age;
        cout << "构造函数被调用" << endl;
    }
private:
    string m_name;
    int m_age;
};

上面的代码定义了一个Student类,其中有一个构造函数,该构造函数接受两个参数,分别是姓名和年龄。在构造函数中,我们把这两个参数赋值给m_name和m_age成员变量,然后输出一句话"构造函数被调用"。

下面是一个示例代码,创建了一个Student对象,调用构造函数并输出结果:

Student s("Tom", 18);

执行结果如下:

构造函数被调用

可以看到,我们创建了一个Student对象,并调用了构造函数。

(一)默认构造函数

如果我们没有为类定义构造函数,编译器会自动生成一个默认构造函数。默认构造函数没有参数,什么也不做。因此,如果我们定义了自己的构造函数,编译器就不会为我们生成默认构造函数了。

class Student {
public:
    Student() {
        cout << "构造函数被调用" << endl;
    }
private:
    string m_name;
    int m_age;
};

上面的代码定义了一个默认构造函数,没有参数,只是输出一句话"构造函数被调用"。

下面是一个示例代码,创建了一个Student对象,调用默认构造函数并输出结果:

Student s;

执行结果如下:

构造函数被调用

可以看到,我们创建了一个Student对象,并调用了默认构造函数。

(二)拷贝构造函数

拷贝构造函数在对象拷贝时被调用,主要用于对象的深拷贝。

class Student {
public:
    Student(const Student& s) {
        m_name = s.m_name;
        m_age = s.m_age;
        cout << "拷贝构造函数被调用" << endl;
    }
private:
    string m_name;
    int m_age;
};

上面的代码定义了一个拷贝构造函数,接受一个常量引用类型的参数。在函数体中,我们将传入的Student对象s的姓名和年龄赋值给新创建的对象中的对应成员变量,然后输出一句话"拷贝构造函数被调用"。

下面是一个示例代码,创建了一个Student对象s1,然后通过s2 = s1进行对象拷贝并输出结果:

Student s1("Tom", 18);
Student s2 = s1;

执行结果如下:

构造函数被调用
拷贝构造函数被调用

可以看到,我们创建了一个Student对象s1,并调用了构造函数。然后通过s2 = s1进行对象拷贝,并调用了拷贝构造函数。

二、析构函数

析构函数在对象销毁时被调用,主要用于对象的资源清理工作。C++中的析构函数没有参数,也没有返回值,函数名与类名相同,前面加上一个波浪线(~)。

class Student {
public:
    ~Student() {
        cout << "析构函数被调用" << endl;
    }
private:
    string m_name;
    int m_age;
};

上面的代码定义了一个析构函数,没有参数,只是输出一句话"析构函数被调用"。

下面是一个示例代码,创建了一个Student对象s,然后销毁该对象并输出结果:

Student s("Tom", 18);
// Do something...
// ...
s.~Student();

执行结果如下:

构造函数被调用
析构函数被调用

可以看到,我们创建了一个Student对象s,并调用了构造函数。然后在执行一些操作之后,手动调用了析构函数销毁该对象。

(一)析构函数的调用时间

在C++中,析构函数的调用时间是由编译器决定的。通常来说,在一个对象的作用域结束时,编译器就会自动调用它的析构函数。当程序执行到函数末尾,或者一个局部对象离开其作用域时,都会调用该对象的析构函数。

void func() {
    Student s("Tom", 18);
    // Do something...
    // ...
} // s的作用域结束,析构函数被调用

上面的代码定义了一个函数func,其中创建了一个Student对象s。在函数结束时,s的作用域结束,编译器自动调用了它的析构函数。

三、小结

构造函数和析构函数是C++中非常重要的概念,用于对象的初始化和资源的清理。每个类都应该有自己的构造函数和析构函数,以确保对象的正确创建和销毁。在构造函数中,我们可以对对象的成员变量进行初始化操作,而在析构函数中,则可以进行对象的清理工作。

除此之外,C++中还有很多其他的构造函数和析构函数相关的概念,例如拷贝构造函数、移动构造函数、虚析构函数等等。在实际开发中,我们需要根据具体的需求选择适当的构造函数和析构函数,来满足程序的要求。

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