【C++】踏上C++的学习之旅（七）：深入“类和对象“世界，掌握编程的黄金法则（二）(内含构造函数和析构函数)

文章目录

• 前言
• 1. 类的6个默认的成员函数
• 2. 构造函数和析构函数的“好处”
• 3. 构造函数
• • 3.1 概念
  • 3.2 构造函数的特性
• 4. 析构函数
• • 4.1 概念
  • 4.2 特征

前言

在踏上C++的学习之旅（六）：深入“类和对象“世界，掌握编程的黄金法则（一）中，我给大家讲解了"类"的定义以及如何使用类创建出对象。那么在本文中，我们将继续深入了解"类和对象"的细节，其中我们会给大家深入的讲解构造函数和析构函数。

话不多说，让我们继续探索"类和对象"世界吧！！！

1. 类的6个默认的成员函数

如果一个类中什么成员都没有，我们简称它为"空类"。

//A类就是一个空类
class A{};

那空类中真的什么都没有没有吗？其实不然，任何类在什么都不写时，编译器会默认生成6个默认的成员函数。(这个点十分重要！后面再每个章节中，我会带着大家感受这些默认成员函数的存在)

那这里我们就可以给默认成员函数下一个定义了：

默认成员函数：用户没有显式实现，编译器会自动生成的成员函数称为默认成员函数

这里我先大家简单认识一下这6个默认成员函数，文章的后面还会再次讲解的！

以上的6个默认成员函数，我们重点学习前4个（构造函数、析构函数、拷贝构造函数以及赋值运算符重载函数）。

本文会先重点讲解构造函数和析构函数！！！

2. 构造函数和析构函数的“好处”

为了让大家更好的理解构造函数和析构函数存在的价值，这里我会给大家举一个例子。（其中可能会涉及一些构造函数和析构函数的语法，如果大家不是很了解的话，可以想理解这两个函数带来的好处，后面我会重点讲解这两个函数）

如果我们按照C语言的那套思维，用C++实现一个栈的话，我们是这么写的：

typedef int DataType;
class Stack
{
public:
	void Init()
	{
		_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * 3);
		if (NULL == _array)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			return;
		}
		_capacity = 3;
		_size = 0;
	}
	void Push(DataType data)
	{
		CheckCapacity();
		_array[_size] = data;
		_size++;
	}
	void Pop()
	{
		if (Empty())
			return;
		_size--;
	}
	DataType Top() { return _array[_size - 1]; }
	int Empty() { return 0 == _size; }
	int Size() { return _size; }
	void Destroy()
	{
		if (_array)
		{
			free(_array);
			_array = NULL;
			_capacity = 0;
			_size = 0;
		}
	}
private:
	void CheckCapacity()
	{
		if (_size == _capacity)
		{
			int newcapacity = _capacity * 2;
			DataType* temp = (DataType*)realloc(_array, newcapacity *
				sizeof(DataType));
			if (temp == NULL)
			{
				perror("realloc申请空间失败!!!");
				return;
			}
			_array = temp;
			_capacity = newcapacity;
		}
	}
private:
	DataType* _array;
	int _capacity;
	int _size;
};

int main()
{
	Stack s;
	s.Init(); //对创建栈变量s进行初始化
	s.Push(1);
	s.Push(2);
	s.Push(3);
	s.Push(4);

	printf("%d\n", s.Top());
	printf("%d\n", s.Size());
	s.Pop();
	s.Pop();
	printf("%d\n", s.Top());
	printf("%d\n", s.Size());
	s.Destroy(); //对创建栈变量s进行销毁，释放动态申请的内存
	return 0;
}

我们可以运行代码，看一下程序的结果：

不过上面的代码对于我们来说不是那么的友好，为什么这么说呢？
我们每一次在main函数创建一个Stack的变量，都得初始化一次，完事后，还得销毁这个变量。 而且每当代码量增大时，我们往往会忘记这两个动作，导致程序出现意想不到的错误。那有的读者就会问了，我不初始化行不行？在C++的编译器上面跑的话，肯定是会报错的！
这里我用C++的编译器给大家做一个演示(不初始化Stack定义的变量)：

可以看到这里的退出码非0，这就意味着程序出问题了。

那我们该怎么解决我是不是会忘记给变量初始化和销毁的问题呢？
此时，构造函数和析构函数就闪亮登场了。我在上面给大家见过构造函数的作用时完成对成员变量的初始化工作，而析构函数时完成对对象的清理工作，而且这个时编译器自动调用的，不需要我们显式调用。这不就完美的解决我们的问题了。这个就是构造函数和析构函数能给我们的好处！

经过改造的代码：

typedef int DataType;
class Stack
{
public:
	Stack() //这个就是构造函数
	{
		_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * 3);
		if (NULL == _array)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			return;
		}
		_capacity = 3;
		_size = 0;
	}
	void Push(DataType data)
	{
		CheckCapacity();
		_array[_size] = data;
		_size++;
	}
	void Pop()
	{
		if (Empty())
			return;
		_size--;
	}
	DataType Top() { return _array[_size - 1]; }
	int Empty() { return 0 == _size; }
	int Size() { return _size; }
	~Stack() //这个就是析构函数
	{
		if (_array)
		{
			free(_array);
			_array = NULL;
			_capacity = 0;
			_size = 0;
		}
	}
private:
	void CheckCapacity()
	{
		if (_size == _capacity)
		{
			int newcapacity = _capacity * 2;
			DataType* temp = (DataType*)realloc(_array, newcapacity *
				sizeof(DataType));
			if (temp == NULL)
			{
				perror("realloc申请空间失败!!!");
				return;
			}
			_array = temp;
			_capacity = newcapacity;
		}
	}
private:
	DataType* _array;
	int _capacity;
	int _size;
};

int main()
{
	Stack s;
	s.Push(1);
	s.Push(2);
	s.Push(3);
	s.Push(4);

	printf("%d\n", s.Top());
	printf("%d\n", s.Size());
	s.Pop();
	s.Pop();
	printf("%d\n", s.Top());
	printf("%d\n", s.Size());

	return 0;
}

下面的代码运行的结果：

可以看到运行结果是正确的！

那么，经过上面的例子，想必你已经对构造函数和析构函数产生了一定的兴趣，也惊讶它们的便捷性(编译器可以自动调用)和好处。那么，下面我们就来深入解读这两个函数！！！

3. 构造函数

3.1 概念

为了更好的引入概念，这里我会再举一个例子。

对于与下面的Date类：

class Date
{
public:
	void Init(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "年" << _month << "月" << _day  << "日" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};


int main()
{
	Date d1;
	d1.Init(2024, 11, 11);
	d1.Print();

	Date d2;
	d2.Init(2020, 5, 20);
	d2.Print();

	return 0;
}

对于上面的Date类来说，每一次实例化一个对象就得调用Init函数对其进行初始化，这种行为是不是过于麻烦了，那能否再对象创建之初就将信息给设置进去呢？

这个方法就是"构造函数"！