c++ 构造函数详解

构造函数是干什么的

• 该类对象被创建的时候，编译系统对象分配内存空间，并自动调用该构造函数，由构造函数完成成员的初始化工作，故：构造函数的作用：初始化对象的数据成员

构造函数的分类

• 无参构造函数
• 带默认值的构造函数
• 有参（无默认值）的构造函数
• 复制构造函数（拷贝构造函数）
  • 一种特殊的构造函数，当对象之间复制时会自动调用拷贝构造函数
  • 若类中没有显示定义拷贝构造函数，则系统会自动生成默认拷贝构造函数

	#include <iostream>
	using namespace std;
	
	class Coordinate
	{
	public:
		// 无参构造函数
		// 如果创建一个类你没有写任何构造函数，则系统自动生成默认的构造函数，函数为空，什么都不干
		// 如果自己显示定义了一个构造函数，则不会调用系统的构造函数
		Coordinate()
		{
			c_x = 0;
			c_y = 0;
		}     
	
		// 一般构造函数
		Coordinate(double x, double y):c_x(x), c_y(y){}   //列表初始化
		// 一般构造函数可以有多个，创建对象时根据传入的参数不同调用不同的构造函数
	
		Coordinate(const Coordinate& c)
		{
			// 复制对象c中的数据成员
			c_x = c.c_x;
			c_y = c.c_y;
		}
	
		// 等号运算符重载
		Coordinate& operator= (const Coordinate& rhs)
		{
			// 首先检测等号右边的是否就是等号左边的对象本身，如果是，直接返回即可
			if(this == &rhs)
				return* this;
			// 复制等号右边的成员到左边的对象中
			this->c_x = rhs.c_x;
			this->c_y = rhs.c_y;
			return* this;
		}
	
		double get_x()
		{
			return c_x;
		}
	
		double get_y()
		{
			return c_y;
		}
	
	private:
		double c_x;
		double c_y;
	};
	
	int main()
	{
		// 调用无参构造函数，c1 = 0，c2 = 0
		Coordinate c1, c2;
		// 调用一般构造函数，调用显示定义构造函数
		Coordinate c3(1.0, 2.0);
		c1 = c3;    //将c3的值赋值给c1，调用"="重载
		Coordinate c5(c2);
		Coordinate c4 = c2;    // 调用浅拷贝函数，参数为c2
		cout<<"c1 = "<<"("<<c1.get_x()<<", "<<c1.get_y()<<")"<<endl
			<<"c2 = "<<"("<<c2.get_x()<<", "<<c2.get_y()<<")"<<endl
			<<"c3 = "<<"("<<c3.get_x()<<", "<<c3.get_y()<<")"<<endl
			<<"c4 = "<<"("<<c4.get_x()<<", "<<c4.get_y()<<")"<<endl
			<<"c5 = "<<"("<<c5.get_x()<<", "<<c5.get_y()<<")"<<endl;
		return 0;
	}

	c1 = (1, 2)
	c2 = (0, 0)
	c3 = (1, 2)
	c4 = (0, 0)
	c5 = (0, 0)
	请按任意键继续. . .

拷贝构造函数

• 拷贝构造函数是一种特殊的构造函数，具有单个形参，该形参（常用const修饰）是对该类型的引用。当定义一个新对象并用同一类型的对象都它进行初始化时，将显示使用拷贝构造函数，当该类型的对象传递给函数返回该类型的对象时，将隐式调用拷贝构造函数
• 当类中有一个数据成员是指针时，或者有成员表示在构造函数中分配的其他资源，必须显示定义拷贝构造函数
• 构造函数的使用情况
  • 一个对象以值传递的方式传入函数体
  • 一个对象以值传递的方式从函数体返回
  • 一个对象需要通过另一个对象进行初始化

	#include <iostream>
	using namespace std;
	
	class Test
	{
	public:
		// 构造函数
		Test(int a):t_a(a){
		cout<<"creat: "<<t_a<<endl;
		}
	
		// 拷贝构造函数
		Test(const Test& T)
		{
			t_a = T.t_a;
			cout<<"copy"<<endl;
		}
	
		// 析构函数
		~Test()
		{
			cout<<"delete: "<<t_a<<endl;
		}
	
		// 显示函数
		void show()
		{
			cout<<t_a<<endl; 
		}
	
	private:
		int t_a;
	};
	
	// 全局函数，传入的是对象
	void fun(Test C)
	{
		cout<<"test"<<endl;
	}
	
	int main()
	{
		Test t(1);
		// 函数中传入对象
		fun(t);
		return 0;
	}

	creat: 1
	copy
	test
	delete: 1
	delete: 1
	请按任意键继续. . .

浅拷贝与深拷贝

• 浅拷贝
  • 所谓浅拷贝，指的是在对象复制时，只对对象中的数据成员进行简单的赋值，默认拷贝构造函数执行的也是浅拷贝。也就是增加了一个指针，指向原来已经存在的内存。 正常情况下，“浅拷贝”已经能很好的工作，但是一旦对象存在动态成员，浅拷贝就会出问题。让我们考虑下面一段代码：

	#include <iostream>
	#include <assert.h>    
	using namespace std;
	
	class Test
	{
	public:
		Test(){
			p = new int(10);
		}
	
		~Test(){
			assert(p != NULL);     // assert()作用是如果他的条件返回错误，则终止程序执行 
			delete p;
		}
	private:
		int x;
		int y;
		int* p;
	};
	
	int main()
	{
		Test t1;
		Test t2(t1);    // 调用默认拷贝构造函数
		return 0;
	}

上述程序崩溃。在使用t1复制t2时，进行的是浅拷贝，只是将成员的值进行赋值。此时，t1.p = t2.p, 即两个指针指向了堆里的同一个空间。这样，析构函数会被调用两次，这就是错误出现的原因。此问题的解决方法是“深拷贝”。

• 深拷贝
  • 深拷贝就是对于对象中的动态成员，并不只是简单的赋值，而是重新分配空间，即资源重新分配。上述代码处理如下：

	#include <iostream>
	#include <assert.h>    
	using namespace std;
	
	class Test
	{
	public:
		Test(){
			x = 0;
			y = 0;
			p = new int(10);
		}
	
		Test(const Test& t)
		{
			x = t.x;
			y = t.y;
			p = new int(10);
			*p = *(t.p);
		}
	
		~Test(){
			assert(p != NULL);     // assert()作用是如果他的条件返回错误，则终止程序执行 
			delete p;
		}
	
		int get_x(){return x;}
		int get_y(){return y;}
	private:
		int x;
		int y;
		int* p;
	};
	
	int main()
	{
		Test t1;
		Test t2(t1);    // 调用默认拷贝构造函数
		cout<<"("<<t1.get_x()<<", "<<t1.get_y()<<")"<<endl
			<<"("<<t2.get_x()<<", "<<t2.get_y()<<")"<<endl;
		return 0;
	}

(0, 0)
(0, 0)
请按任意键继续. . .

此时t1与t2的p各自指向一段内存空间，但他们指向的内容相同，这就是“深拷贝”。