从零开始学C++之构造函数与析构函数（二）：初始化列表（const和引用成员）、拷贝构造函数

一、构造函数初始化列表

推荐在构造函数初始化列表中进行初始化
构造函数的执行分为两个阶段

初始化段

普通计算段

（一）、对象成员及其初始化

 

 C++ Code 

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#include <iostream> using  namespace std; class Object { public:     Object( int num) : num_(num)     {         cout <<  "Object " << num_ <<  " ..." << endl;     }     ~Object()     {         cout <<  "~Object " << num_ <<  " ..." << endl;     } private:      int num_; }; class Container { public:     Container( int obj1 =  0,  int obj2 =  0) : obj2_(obj2), obj1_(obj1)     {         cout <<  "Container ..." << endl;     }     ~Container()     {         cout <<  "~Container ..." << endl;     } private:     Object obj1_;     Object obj2_; }; int main( void) {     Container c( 10,  20);      return  0; }

 

 

从输出可以看出几点，一是构造对象之前，必须先构造对象的成员；二是对象成员构造的顺序与定义时的顺序有关，跟初始化列表顺序无关；三是构造的顺序和析构的顺序相反；四是如果对象成员对应的类没有默认构造函数，那对象成员也只能在初始化列表进行初始化。

（二）、const成员、引用成员的初始化

 

 C++ Code 

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#include <iostream> using  namespace std; // const成员的初始化只能在构造函数初始化列表中进行 // 引用成员的初始化也只能在构造函数初始化列表中进行 // 对象成员（对象成员所对应的类没有默认构造函数）的初始化，也只能在构造函数初始化列表中进行 class Object { public:      enum E_TYPE     {         TYPE_A =  100,         TYPE_B =  200     }; public:     Object( int num =  0) : num_(num), kNum_(num), refNum_(num_)     {          //kNum_ = 100;          //refNum_ = num_;         cout <<  "Object " << num_ <<  " ..." << endl;     }     ~Object()     {         cout <<  "~Object " << num_ <<  " ..." << endl;     }      void DisplayKNum()     {         cout <<  "kNum=" << kNum_ << endl;     } private:      int num_;      const  int kNum_;      int &refNum_; }; int main( void) {     Object obj1( 10);     Object obj2( 20);     obj1.DisplayKNum();     obj2.DisplayKNum();     cout << obj1.TYPE_A << endl;     cout << obj2.TYPE_A << endl;     cout << Object::TYPE_A << endl;      return  0; }

 

 

因为const 变量或者引用都得在定义的时候初始化，所以const 成员和引用成员必须在初始化列表中初始化。另外，可以使用定义枚举类型来得到类作用域共有的常量。

二、拷贝构造函数

（一）、拷贝构造函数

功能：使用一个已经存在的对象来初始化一个新的同一类型的对象
声明：只有一个参数并且参数为该类对象的引用 Test::Test(const Test &other) ;
如果类中没有定义拷贝构造函数，则系统自动生成一个缺省复制构造函数，作为该类的公有成员，所做的事情也是简单的成员复制

 

 C++ Code 

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#ifndef _TEST_H_ #define _TEST_H_ class Test { public:      // 如果类不提供任何一个构造函数，系统将为我们提供一个不带参数的      // 默认的构造函数     Test();      explicit Test( int num);     Test( const Test &other);      void Display();     Test & operator=( const Test &other);     ~Test(); private:      int num_; }; #endif  // _TEST_H_

 

 

 

 C++ Code 

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#include  "Test.h" #include <iostream> using  namespace std; // 不带参数的构造函数称为默认构造函数 Test::Test() : num_( 0) {      //num_ = 0;     cout <<  "Initializing Default" << endl; } Test::Test( int num) : num_(num) {      //num_ = num;     cout <<  "Initializing " << num_ << endl; } Test::Test( const Test &other) : num_(other.num_) {      //num_ = other.num_;     cout <<  "Initializing with other " << num_ << endl; } Test::~Test() {     cout <<  "Destroy " << num_ << endl; } void Test::Display() {     cout <<  "num=" << num_ << endl; } Test &Test:: operator=( const Test &other) {     cout <<  "Test::operator=" << endl;      if ( this == &other)          return * this;     num_ = other.num_;      return * this; }

 

 

 

 C++ Code 

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#include  "Test.h" int main( void) {     Test t( 10);      //Test t2(t);       // 调用拷贝构造函数     Test t2 = t;         // 等价于Test t2(t);      return  0; }

 

 

即调用了拷贝构造函数，destroy 的两个分别是t 和 t2。

（二）、拷贝构造函数调用的几种情况

当函数的形参是类的对象，调用函数时，进行形参与实参结合时使用。这时要在内存新建立一个局部对象，并把实参拷贝到新的对象中。理所当然也调用拷贝构造函数。

当函数的返回值是类对象，函数执行完成返回调用者时使用。理由也是要建立一个临时对象中，再返回调用者。为什么不直接用要返回的局部对象呢？因为局部对象在离开建立它的函数时就消亡了，不可能在返回调用函数后继续生存，所以在处理这种情况时，编译系统会在调用函数的表达式中创建一个无名临时对象，该临时对象的生存周期只在函数调用处的表达式中。所谓return 对象，实际上是调用拷贝构造函数把该对象的值拷入临时对象。如果返回的是变量，处理过程类似，只是不调用构造函数。

 

 C++ Code 

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#include  "Test.h" #include <iostream> using  namespace std; void TestFun( const Test t1) { } void TestFun2( const Test &t1) { } Test TestFun3( const Test &t1) {      return t1; } const Test &TestFun4( const Test &t1) {      //return const_cast<Test&>(t1);      return t1; } int main( void) {     Test t( 10);     TestFun(t);     cout <<  "........" << endl;      return  0; }

 

 

即在传参的时候调用了拷贝构造函数，函数返回时TestFun 的形参t 1生存期到了，在分割线输出之前销毁t1，最后destroy 的是 t。

将TestFun(t); 换成 TestFun2(t);

参数为引用，即没有调用拷贝构造函数。

将TestFun(t); 换成 t = TestFun3(t);

函数返回时会调用拷贝构造函数，接着调用赋值运算符，释放临时对象，最后释放t。如果没有用t 接收，则临时对象也会马上释放。

将TestFun(t); 换成 Test t2 = TestFun3(t);

函数返回调用拷贝构造函数，但没有再次调用拷贝构造函数，而且没有释放临时对象，可以理解成临时对象改名为t2 了。

将TestFun(t); 换成 Test& t2 = TestFun3(t);

函数返回时调用拷贝构造函数，因为t2 引用着临时对象，故没有马上释放。

将TestFun(t); 换成 Test t2 = TestFun4(t);

函数传参和返回都没有调用拷贝构造函数，初始化t2 时会调用拷贝构造函数。

将TestFun(t); 换成 const Test&  t2 = TestFun4(t);

函数传参和返回都没有调用构造函数，t2 是引用故也不会调用拷贝构造函数。