类与对象-构造函数 | C++基础

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构造函数

在对象被创建时使用特定的值构造对象，将对象初始化为一个特定的初始状态。

构造函数形式

函数名与类名相同；不能返回值类型，不能有return语句；可以有形式参数，也可以没有形式参数；可以是内联函数；可以重载；可以带默认参数值；

构造函数的调用时机

在对象被创建时自动调用

默认构造函数

调用时可以不需要实参的构造函数：

• 参数表为空的构造函数
• 全部参数都有默认值的构造函数

隐含生成的构造函数

如果程序中未定义构造函数，编译器将在需要时自动生成一个默认构造函数

• 参数列表为空，不为数据成员设置初始值
• 如果类内定义了成员的初始值，则使用类内定义的初始值
• 如果没有定义类内的初始值，则以默认方式初始化
• 基本类型的数据默认初始化的值是不确定的

"=default"

如果类中已定义构造函数，默认情况下编译器就不再隐含生成默认构造函数

如果此时依然希望编译器隐含生成默认构造函数，可以使用"=default"

class Clock {
public:
    Clock() = default;
    Clock(int newH, int newM, int newS);
private:
    int hour, minute, second;
}

委托构造函数

类中往往有多个构造函数，只是参数表和初始化列表不同，其初始化算法都是相同的，这时，为了避免代码重复，可以使用委托构造函数

委托构造函数使用类的其他构造函数执行初始化过程：

Clock::Clock(int newH, int newM, int newS):
hour(newH),minute(newM),second(newS){
}
Clock::Clock():Clock(0,0,0){}

复制构造函数

用一个已经存在的对象，去初始化新的对象

• 隐含生成的复制构造函数可以实现对应数据成员一一复制
• 自定义的复制构造函数可以实现特殊的复制功能

复制构造函数定义

复制构造函数是一种特殊的构造函数，其形参为本类的对象引用

class 类名 {
public:
    类名 (形参);//构造函数
    类名 (const 类名&对象名);//复制构造函数
    // ...
};
类名::类(const 类名&对象名) //复制构造函数
{ 函数体 }

"=delete"

若不希望对象被复制构造：

• C++98做法：

  将复制构造函数声明为private，并且不提供函数实现

• C++11做法：

  用"=delete"指示编译器不生成默认复杂构造函数

  class Point { //Point类的定义	
  public:
  	Point (int xx = 0, int yy = 0) {x = xx; y = yy;} //构造函数 内联
  	Point (const Point& p) = delete; //指示编译器不生成默认复制构造函数
  private:
  	int x, y; //私有数据
  };
  

  复制构造函数被调用的三种情况

  • 定义一个对象时，以本类另一个对象作为初始值，发生复制构造
  • 如果函数的形参是类的对象，调用函数时，将使用实参对象初始化形参对象，发生复制构造
  • 如果函数的返回值是类的对象，函数执行完成返回主调函数时，将使用return语句中的对象初始化一个临时无名对象，传递给主调函数，此时发生复制构造

左值与右值

左值：位于复制运算左侧的对象或变量

右值：位于赋值运算右侧的值

右值引用

对持久存在变量的引用称为左值引用，用&表示

对短暂存在可被移动的右值的引用称之为右值引用，用&&表示

float n = 6;
float &lr_n = n;//左值引用
/*错误*/float &&rr_n = n;//错误，右值引用不能绑定到左值
float &&rr_n = n * n;//右值表达式绑定到右值引用

通过标准库中的move函数可将左值对象移动为右值

float n = 10;
float &&rr_n = std::move(n);//将n转化为右值
//使用move函数承诺除对n重新赋值或销毁外，不以rr_n以外方式使用

移动构造函数

基于右值引用，移动构造函数通过移动数据方式构造新对象，与复制构造函数类似，移动构造函数参数为该类对象的右值引用：

#include 
class astring {
public:
	std::string s;
	astring (astring&& o) noexcept: s(std::move(o.s))//显式移动所有成员
	{/*函数体*/}
};

• 移动构造函数不分配新内存，理论上不会报错，为配合异常捕获机制，需声明noexcept表明不会抛出异常
• 被移动的对象不应再使用，需要销毁或重新赋值

析构函数

完成对象被删除前的一些清理工作

在对象的生存期结束的时刻系统自动调用它，然后释放此对象所属的空间；如果程序中未声明析构函数，编译器将自动产生一个默认的析构函数，其函数体为空。