【C++】构造函数与类的组合以及初始化

目录

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一、构造函数

1.构造函数出现原因

2.定义

3.使用

4.构造函数调用顺序

​​​5.构造函数的作用

二、类的组合 

1.引出概念

三、类成员初始化的困惑——冒号语法

1.使用说明

2.注意事项

3.步骤

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前言：

        每个类只有一个析构函数和一个赋值函数，但可以有多个构造函数（包含一个拷贝构造函数，其他的称为普通构造函数）。对于任意一个类A，如果不想编写上述函数，C++编译器会自动为A产生四个缺省函数:

1. A(void);//缺省的构造函数
2. A(const A &a);//缺省的拷贝构造函数
3. ~A(void); //缺省的析构函数
4. A & operate=(const A &a);//缺省的赋值函数

 本文讲述构造函数的相关知识点，其余三个函数会在后面文章陆续发出。

一、构造函数

1.构造函数出现原因

• 举例桌子类Table，属性为长宽高，一个输出函数printf，一个设置函数set，在主函数内定义桌子类的对象t，输出该对象的属性，又定义了桌子属性类的对象t1,设置高为60，输出该对象的属性，如下代码所示：

  • #include
    using namespace std;
    
    class Table
    {
    public:
        void Print();
        void Set();
    private:
        int m_length;//长
        int m_width;//宽
        int m_height;//高
    
    
    };
    void Table::Print()
    {
        cout << m_length << " " << m_width << " " << m_height << endl;
    }
    void Table::Set()
    {
        int m_length = 120;//长
        int m_width = 40;//宽
        int m_height = 80;
    }
    
    int main()
    {
        Table t;//定义对象,自动调用Table的构造函数
        t.Print();//期待输出结果为120 40 80
    }

• 运行上述代码，输出第一个对象t的属性，期待输出合法的值：120 40 80。但结果出现下面所示的随机值：
• 
• 解决方案：
  • 1.设置set函数

  • void main()
    {
        Table t;
        t.Set();
        t.Printf();
    }

  • 输出结果：
    • 
  • 此时是合法值，但是不合理，因为用桌子抽象类定义了对象t，t本身应该就拥有桌子类找个属性，本就应该调用就输出结果，而不是需要再输出设置值
  • 2、定义构造函数（在“使用”处，说明如何使用）

• 通过上面举例发现，必须用Table类的一个成员函数，才能输出Table定义对象的合法值，但成员函数不能在类出现后再调用，而且正常流程应该是在定义完t之后，再给当前属性分配空间赋予它合法值。此时发现，开始自相矛盾了，因此需要一个在定义对象时，系统自动调用类成员函数，给当前对象的属性开辟空间给他合法值的函数——构造函数
• 构造函数满足的就是：不通过对象去调用初始化对象的数据，当这个对象创建出来的时候，他就已经是具有一定的初始值。
• 调用构造函数的目的是给对象的属性分配空间，然后才能初始化输出合法值。

2.定义

• 构造函数是个特殊的成员函数函数，函数名和类名相同，无返回类型，可以带参数（可以重载）
• 在使用该类定义的对象时，发现如果程序员没有定义构造函数，则类会提供一个默认的构造函数，给类中的数据成员分配空间。如果写了，系统就不会再提供构造函数。上例所示运行结果出现了地址，开辟了空间就调用了构造函数，但是程序员没写，就说明了系统提供默认构造函数。

3.使用

• 举例Table桌子类，与上面不同的是，设置构造函数及Table的函数名后带上了参数默认值（如果要带默认值，只能在参数后面初始化的时候写）。示例如下所示：

• class Table
  {
  public:
      Table(int l = 120, int w = 40, int h = 80)//带默认值参数的构造函数
      {
          m_length = l;//长
          m_width = w;//宽
          m_height = h;//高
      }
      void Print()
      {
          cout << m_length << " " << m_width << " " << m_height << endl;
      }
  private:
      int m_length;//长
      int m_width;//宽
      int m_height;//高
  };
  
  int main()
  {
      Table t;//定义对象,自动调用Table的构造函数
      t.Print();
      //输出结果为120 40 80
      Table t1(60);
      t1.Print();
      //输出结果为60 40 80
  }

• 此时运行结果就是合法值
• 说明：
  • 上述main函数内定义了对象t,系统执行时自动调用Table的构造函数Table(int l=120,int w=40,int h=80)，输出默认值 120 40 80
  • 如果构造函数内无参Table(int l,int w,int h)，那么在调用时会报错，因为程序员自己定义了构造函数，那么系统不会再提供默认值，而程序员自己写的构造函数又是无参的没有默认值，就没办法输出。

• Table tt[5];//定义对象数组

• 定义对象数组，说明当前数组内有5个对象，调用了5次构造函数

• Table *p;//指针变量

•        定义指针变量，并未定义对象，不会调用构造函数，而且p为指针，在栈内开辟了四个字节，不需要构造函数再为其开辟内存。
• 使用：

• Table *p=&t;//指向t
  p->print();

• 在定义一个属性的对象时，系统会检测是否有程序员自己写的构造函数，有的话就直接调用程序员写的。如果没有的话，系统就会调用自己的构造函数。

4.构造函数调用顺序

• 遇到对象->自动调用当前类的构造函数，调用步骤：
  • 1.传参
  • 2.根据数据成员在类中的声明顺序开辟空间
  • 3.执行构造函数的函数体

​​​5.构造函数的作用

构造函数三作用：

• 创造对象
• 初始化对象
• 隐式类型转换

注意没有开辟空间。

对象不可以调用构造函数，但是可以调用析构

析构函数没有重载，构造函数有

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二、类的组合 

1.引出概念

• 对电脑类键盘鼠标屏幕的属性进行举例：
• 首先，键盘、鼠标....这些不是Int什么类型，他们都有自己的属性，因此他们自身就需要一个类来描述。
• 列个框架，对其举例说明：

  • class CPU
    {
    public:
        CPU()//CPU的构造属性
        {
            cout<<"CPU"<

    • 运行结果：
    • 

• 一个类的对象(cpu,mouse,keyboard)作为另一个类(computer)的数据成员出现,叫做类的组合
• 另外一个包含的关系是聚合
• 组合是强拥有的关系——整体和部分(cpu坏了conputer也会坏)，聚合是弱拥有的关系(就像公司与员工的关系一样，员工离职公司也会照样存在)

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三、类成员初始化的困惑——冒号语法

• 以下面代码学生和日期类进行举例：

• class Date//日期类
  {
  public:
      Date(int y,int m,int d)
      {
          m_y=y;//年
          m_m=m;//月
          m_d=d;//日
      }
      void Show()
      {
          cout<

• 代码解释：

  • 定义了日期类包含年year月month日day的属性以及一个输出函数

  • 定义了学生类包含编号num生日birthday的属性以及一个输出函数

  • 在主函数内定义Date类的d对象并初始化

  • 主函数内定义Student类的s对象并初始化

  • 输出对象s的属性信息

• 问题：
  • 编号1001和姓名lisi都可以按照流程传参输出，但是birthday的d传到Date birthday处后，birthday作为Date的对象，理应调用Date的构造函数来输出初始年月日信息，但是在Date未进行参数初始化，无法进行赋初值输出（上面说了，因为程序员写了构造函数后不论有没有初始化参数，系统都不会再调用自己的构造函数提供默认值）
• 解决方案：
  • 1.在参数处进行初始化，并在内部输出结果
    • 
    • 运行结果：
    • 
    • 这也可以输出我们想要的结果，但是问题又出现了，为什么输出了两个值，第一行输出年月日初始化结果，第二行输出对象s的属性信息。怎么能在不要第一行的情况下还能有第二行的信息输出？下面就引入了冒泡语法
• 2，使用冒泡语法解决
  • 冒泡语法的使用：在构造函数的参数后面写一个冒号，然后进行初始化
  • 
  • 
  • 输出结果：
  • 

1.使用说明

• birthday(d)的意思是把d的值赋给了birthday
• :后面的内容是初始化，大括号{}里的内容是赋初值，赋初值≠初始化
• 用冒泡语法赋值的，就不必再在构造函数内进行初始化。

2.注意事项

• 是一个冒号：，两个冒号：：是作用域。
• ：后面只能用（），不能用赋值号=
• 在构造函数体内必须对参数赋初值（赋初值≠初始化）

3.步骤

• 调用构造函数三步骤
  • 传参
  • 根据数据成员在类里面的声明顺序，用冒号语法后面的值进行初始化
  • 执行构造函数函数体
• 一个例题
  • 
  • 输出结果为 4 8吗？
  • 并不是 实际结果为 一个随机值 和8
  • 解释：
    • 构造函数一步——传参：4->i; 8->j
    • 第二步——数据成员在类里面的声明顺序，用冒号语法后面的值进行初始化：先声明的m_i，然后对m_i初始化：m_i(m_j)，此时的m_j是随机值，因此m_i的输出结果也为随机值，然后对m_j(j) ->m_j=8
    • 第三步执行构造函数体，输出结果。