C++面向对象学习之路（二）构造函数与析构函数

如果变量在使用之前没有正确初始化或清除，将导致程序出错。（自我检讨一下，曾经因为没有对一个变量进行初始化就进行了使用，查了一晚上也没查出问题出在哪，后来发现后只想说，我是不是傻o(╥﹏╥)o ）所以各位一定要切记对对象进行正确的初始化。
对对象进行初始化的一种方法是编写初始化函数，然而很多用户在解决问题时，常常忽视这些函数，以至于给程序带来了隐患。为了方便对象的初始化和清理工作，C++提供了两个特殊的成员函数：构造函数和析构函数。
构造函数的功能是在创建对象时，给数据成员赋初值，即对象的初始化。析构函数的功能是释放一个对象，在对象删除之前，用它来做一些内存释放等清理工作，它的功能与构造函数的功能正好相反。

2.1 构造函数

构造函数是一种特殊的成员函数。它的特点为对象分配空间，进行初始化，并且在对象创建时会被系统自动执行。
定义构造函数原型的格式为：

类名（形参列表）；

在类外定义构造函数的格式为：

类名：：类名（形参列表）
{
//函数语句；
}

说明：

• 构造函数名字必须与类名相同，否则系统会将它当成一般成员函数处理。
• 构造函数可以有任意类型的参数，但是没有返回值，也不能指定为void类型。
• 定义对象时，系统会自动的调用构造函数。
• 通常构造函数被定义在公有部分。
• 在实际应用中，通常要给每个类定义构造函数，如果没有定义构造函数，系统会自动的生成一个默认的构造函数，这个默认函数不带任何参数，只负责对象的创建，为对象开辟一个存储空间，而不做任何初始化工作，此时成员函数的值是随机的。
• 构造函数可以重载。（重载这一概念会在后续章节介绍到）

【例】构造函数应用举例：输出日期

#include 
using namespace std;
class Data {
private:
 int year, month, day;
public:
 Data(int y, int m, int d);
 void Print();
};

int main()
{
 Data today(2019, 9, 10);
 count << "today is ";
 today.Print();
 return 0;
}

Data::Data(int y, int m, int d)
{
 year = y;
 month = m;
 day = d;
}

void Data::Print()
{
 cout << year << "-" << month << "-" << day << endl;
}

说明：主函数main没有显示调用构造函数Data，构造函数是在创建对象today时，系统自动调用的。即在创建对象today时，系统自动调用构造函数today.Data，并将数据成语year、month、day初始化为2019、9和10。

• 构造函数可以不带参数，例如：

class Fruit{
private:
	int x,y;
public:
	Fruit();
	//......
};
Fruit::Fruit()
{
x=0;
y=0;
}

• 构造函数也可以采用构造初始化表对数据成员进行初始化，例如：

class Data{
private:
	int year,month,day;
public:
	Data(int y,int m,int d):year(y),month(m),day(d);
	//构造函数初始化表对数据成员进行初始化
};

• 如果数据成员是数组，则应该在构造函数中使用相应的语句进行初始化，例如：

class Fruit{
private:
	char name[20];
	int num;
public:
	Fruit(char name[ ],int n)；
};
Fruit::Fruit(char na[ ],int n):num(n)
{
	strcpy(name,na);	//name是字符数组，所以用strcpy函数进行初始化
}

2.2 析构函数

在对象生存期结束前，通常需要进行必要的清理工作。这些相关的清理工作由析构函数完成。析构函数也是一种特殊的成员函数，当删除对象时就会调用析构函数，也就是在对象的生存期即将结束时，由系统自动调用，随后这个对象也就消失了。注意，析构函数的目的是在系统回收对象内存前执行清理工作，以便内存可被重新用于保存新对象。

定义析构函数的一般格式：

~类名（）；

例如：

class Fruit{
public:
~Data();
};

特点：

• 析构函数名是由“~”和类名组成的。
• 析构函数没有参数，也没有返回值，而且也不能重载。
• 通常析构函数被定义在公有部分，并由系统自动调用。
• 一个类中有且仅有一个析构函数。

说明：

• 与类的其他函数成员一样，析构函数可以在类内定义，也可以在类外定义。如果不定义，系统会自动生成一个默认的析构函数：类名：：~类名（）{}。
• 析构函数的功能是释放对象所占用的内存空间，析构函数在对象生存期结束前由系统自动调用。
• 析构函数与构造函数两者的调用次序相反，即最先构造的对象最后被析构，最后构造的对象最先被析构。

【例】构造函数与析构函数的执行顺序 — Point类的多个对象的创建与释放。

#include 
using namespace std;
class Point
{
public:
 	Point(int a,int b);
 	~Point();
private:
 	int x, y;
};
int main()
{
	 Point p1(1,2), p2(3,4);
	 return 0;
}
Point::Point(int a,int b)	//定义构造函数
{
	 x = a;
	 y = b;
		 cout << "constructor......" << endl;
	 cout << "(" << x << "," << y << ")" << endl;
}
Point::~Point()	//定义析构函数
{
	 cout << "destructor......" << endl;
	 cout << "(" << x << "," << y << ")" << endl;
}

运行结果

说明：调用构造函数的顺序与主函数main中创建对象的顺序一致，先创建对象p1，然后再创建对象p2；调用析构函数的顺序与创建对象的顺序相反，先析构对象p2，然后再析构对象p1。

• 除了显式撤销对象时，系统会自动调用析构函数，在下列情况下，析构函数也会被调用：

①如果一个对象被定义在一个函数体内，则当这个函数结束时，该对象的析构函数会被自动调用。

#include 
using namespace std;
class Point
{
public:
	 Point(int a,int b);
 	~Point();
private:
 	int x, y;
};
void fun(Point p);
int main()
{
	cout << "inside main" << endl;
 	Point p1(1, 2);
 	fun(p1);
 	cout << "outside main" << endl;
 return 0;
}
Point::Point(int a,int b)
{
 	x = a;
 	y = b;
 	cout << "constructor......" << endl;
}
Point::~Point()
{
 	cout << "destructor......" << endl;
}
void fun(Point p)
{
	 cout << "inside fun" << endl;
}

运行结果

说明：在主函数main中定义对象p1时，系统自动的调用p1的构造函数；当调用函数fun时，实参p1将值对应的赋给了形参p；当函数fun执行完，系统自动调用对象p的析构函数；当主函数main结束时，系统自动调用对象p1的析构函数。由此可见，只要对象超出它的作用域，系统就自动调用析构函数。

如果一个对象使用new运算符动态创建，在使用delet运算符释放它时，delet会自动调用析构函数（在程序中如果不显式撤销该对象，系统不会自动调用析构函数。也就是说new运算符动态创建的对象，如果不用delet运算符释放它，系统不会自动调用析构函数）详细用法将会在下节介绍到。