C++中构造函数详解【超级详细】

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1、构造函数的定义

主要作用于创建对象时为对象的成员属性进行赋值，构造函数由编译器自动调用，无需手动调用。

2、构造函数的基本语法

Person(int a){} --- 类名（参数列表）{函数体}

3、构造函数的性质【重点】

构造函数的性质【重点内容】
	1）构造函数无返回值也不需要添加void的；构造函数没有函数类型；
	2）构造函数的函数名称要与类名一致；
	3）构造函数具有形参列表，并且可以发生函数重载；【函数重载条件：同一作用域；函数名称相同；参数列表不一致（具体可见第一章第八节内容）】
	4）编译器会自动调用构造函数，无需进行手动调用，并且有且只有调用一次。

举例：

#include <iostream>using namespace std;class Person {public://发生了函数重载（假设第一个Person函数为Person1）Person(void){cout << "Person(void)" << endl;Age = 100;}//发生了函数重载（假设第二个Person函数为Person2）Person(int age);int GetAge(){return Age;}private:int Age;};Person::Person(int age){cout << "Person(int age)" << endl;Age = age;}int main(){class Person a;//当实例化对象是这种形式时，编译器调用Person1函数；当实例化对象是class Person a(99);编译器调用Person2函数cout << a.GetAge() << endl;return 0;}

运行结果：

Person(void)100

4、构造函数的重载分类以及调用【重点】

1）按照参数进行分类：有参构造函数和无参构造函数

格式：无参---类名（）{}   有参---类名（参数列表）{}举例：无参---Person（void）{}  有参---Person（int a）{}

2）按照类型进行分类：普通构造函数和拷贝构造函数

格式：普通---类名（）{}    拷贝---类名（对象引用）{}举例：普通---Person（int a）{}  拷贝---Person(const Person &a){}

注：拷贝函数介绍

拷贝构造函数，具有一般构造函数的特性。主要可以实现用现有的对象完成对新建对象的赋值（复制操作），使用const修饰，表示只读，不能修改引用参数。

说的再多不如搞个程序：

#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Person {public://无参构造函数Person(void){cout << "Person(void)" << endl;Age = 1;}//有参构造函数的声明Person(int age);Person(float age);//拷贝构造函数的声明Person(const Person& age);//普通成员函数int GetAge(void){return Age;}private:int Age;};//有参构造函数的定义Person::Person(int age){cout << "Person(int age)" << endl;Age = age;}//有参构造函数的定义Person::Person(float age){cout << "Person(float age)" << endl;Age = (int)age;}//拷贝构造函数的定义Person::Person(const Person& age)//注意这里是对象引用，相当于给实例化的对象起了一个别名{cout << "Person(const Person& age)" << endl;Age = age.Age;}int main(){float AGE = 3.14;cout << "无参构造函数!!!" << endl;class Person a;cout << "年龄为：" << a.GetAge() << endl;cout << "有参构造函数（int）!!!" << endl;class Person b(2);cout << "年龄为：" << b.GetAge() << endl;cout << "有参构造函数（float）!!!" << endl;class Person c(AGE);cout << "年龄为：" << c.GetAge() << endl;cout << "拷贝构造函数!!!" << endl;class Person d(a); //注意这里括号里面的值，a是前面创建的一个对象【通过a来初始化d对象】cout << "年龄为：" << d.GetAge() << endl;return 0;}

运行结果：

无参构造函数!!!Person(void)年龄为：1有参构造函数（int）!!!Person(int age)年龄为：2有参构造函数（float）!!!Person(float age)年龄为：3拷贝构造函数!!!Person(const Person& age)年龄为：1

3）如何将无参构造函数和有参构造函数结合成为一个？【使用默认参数的形式】

直接上程序：

#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Person {public://普通构造函数的声明，并且使用默认参数形式，可以将无参构造与有参构造整合为一个Person(int age = 99);//普通成员函数int GetAge(void){return Age;}private:int Age;};Person::Person(int age){cout << "Person(int age)" << endl;Age = age;}int main(){class Person a;cout << "无参构造函数!!!" << endl;cout << "年龄为：" << a.GetAge() << endl;cout << "------------------------------------" << endl;class Person b(10);cout << "有参构造函数!!!" << endl;cout << "年龄为：" << b.GetAge() << endl;return 0;}

 运行结果：

Person(int age)无参构造函数!!!年龄为：99------------------------------------Person(int age)有参构造函数!!!年龄为：10

5、构造函数的调用【重点】

1）括号法（最常使用的方法）

格式： class 类名 对象名（参数值）;举例： class Person b(10); --- 这就是括号调用法

实例：

#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Person {public://普通构造函数的声明Person(int age);Person(int age, int num);//拷贝构造函数的声明Person(const Person& a);//普通成员函数int GetAge(void){return Age;}int GetNum(void){return Num;}private:int Age;int Num;};//普通构造函数的定义Person::Person(int age){cout << "Person(int age)" << endl;Age = age;}Person::Person(int age, int num){cout << "Person(int age,int num)" << endl;Age = age;Num = num;}//拷贝构造函数的定义Person::Person(const Person& a){cout << "Person(const Person& a)" << endl;Age = a.Age;Num = a.Num;}int main(){class Person a(10);  //这就是括号调用法cout << "a.Age:" << a.GetAge() << endl;cout << "--------------------------------" << endl;class Person b(11, 12);//这就是括号调用法cout << "b.Age:" << b.GetAge() << endl;cout << "b.Num:" << b.GetNum() << endl;cout << "--------------------------------" << endl;class Person c(b); //这就是括号调用法cout << "c.Age:" << c.GetAge() << endl;cout << "c.Num:" << c.GetNum() << endl;return 0;}

运行结果：

Person(int age)a.Age:10--------------------------------Person(int age,int num)b.Age:11b.Num:12--------------------------------Person(const Person& a)c.Age:11c.Num:12

2）显示法

格式： class 类名 对象名 = 类名（参数值）;举例： class Person b = Person(10);  --- 隐式对象也是对象   

实例：

#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Person {public://普通构造函数的声明Person(int age);Person(int age, int num);//拷贝构造函数的声明Person(const Person& a);//普通成员函数int GetAge(void){return Age;}int GetNum(void){return Num;}private:int Age;int Num;};//普通构造函数的定义Person::Person(int age){cout << "Person(int age)" << endl;Age = age;}Person::Person(int age, int num){cout << "Person(int age,int num)" << endl;Age = age;Num = num;}//拷贝构造函数的定义Person::Person(const Person& a){cout << "Person(const Person& a)" << endl;Age = a.Age;Num = a.Num;}int main(){class Person a = Person(10);  //这就是显示调用法cout << "a.Age:" << a.GetAge() << endl;cout << "--------------------------------" << endl;class Person b=Person(11,12);//这就是显示调用法cout << "b.Age:" << b.GetAge() << endl;cout << "b.Num:" << b.GetNum() << endl;cout << "--------------------------------" << endl;class Person c = Person(b); //这就是显示调用法cout << "c.Age:" << c.GetAge() << endl;cout << "c.Num:" << c.GetNum() << endl;return 0;}

运行结果：

Person(int age)a.Age:10--------------------------------Person(int age,int num)b.Age:11b.Num:12--------------------------------Person(const Person& a)c.Age:11c.Num:12

3）隐式转化法

【注意：对于隐式转化法来说，多参数的不可用】。

格式： class 类名 对象名 = 值;举例： class person b = 10;

实例：

#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Person {public://普通构造函数的声明Person(int age);Person(int age, int num);//拷贝构造函数的声明Person(const Person& a);//普通成员函数int GetAge(void){return Age;}int GetNum(void){return Num;}private:int Age;int Num;};//普通构造函数的定义Person::Person(int age){cout << "Person(int age)" << endl;Age = age;}Person::Person(int age, int num){cout << "Person(int age,int num)" << endl;Age = age;Num = num;}//拷贝构造函数的定义Person::Person(const Person& a){cout << "Person(const Person& a)" << endl;Age = a.Age;Num = a.Num;}int main(){class Person a =10;  //这就是隐式转换法cout << "a.Age:" << a.GetAge() << endl;cout << "--------------------------------" << endl;//class Person b= (11,12); 隐式转换法不可以用于多参数。原因是","的运算符的运算规则只会返回最后一个表达式的值，因此不可以用于多参数//cout << "b.Age:" << b.GetAge() << endl;//cout << "b.Num:" << b.GetNum() << endl;//cout << "--------------------------------" << endl;class Person c = a; //这就是隐式转换法cout << "c.Age:" << c.GetAge() << endl;return 0;}

运行结果：

Person(int age)a.Age:10--------------------------------Person(const Person& a)c.Age:10

6、拷贝构造函数调用时机【重点】

下面三种情况拷贝构造函数会被自动调用：

拷贝构造函数被自动调用的三种情况：
	（1）使用已经创建的对象来初始化另外一个对象
	（2）使用已经创建的对象通过值传递的方式给函数参数赋值
	（3）以值的方式返回局部变量对象【这一种可能被编译器优化】

1）使用已经创建的对象来初始化另外一个对象

#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Person {public://普通构造函数的声明Person(void);//拷贝构造函数的声明Person(const Person& c);//普通成员函数int GetAge(void){return Age;}private:int Age;};Person::Person(void){cout << "调用了普通构造函数!!!" << endl;Age = 1;//在这个构造函数中对于对象的成员属性进行初始化}Person::Person(const Person& c){cout << "调用了拷贝构造函数!!!" << endl;Age = c.Age;}int main(){Person a; //这一步编译器会自动调用构造函数来初始化a对象中的成员属性cout << "使用一个已经创建的对象来初始化另外一个对象!!!" << endl;Person b = a;//使用隐式转化法来调用拷贝构造函数，也可以使用括号法或者显示法进行调用cout << "b对象的年龄为：" << b.GetAge() << endl;return 0;}

运行结果：

调用了普通构造函数!!!使用一个已经创建的对象来初始化另外一个对象!!!调用了拷贝构造函数!!!b对象的年龄为：1

2）使用已经创建的对象通过值传递的方式给函数参数赋值（不太懂？？？没事看程序中的注释）

#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Person {public://普通构造函数的声明Person(void);//拷贝构造函数的声明Person(const Person& c);//普通成员函数int GetAge(void){return Age;}private:int Age;};Person::Person(void){cout << "调用了普通构造函数!!!" << endl;Age = 1;//在这个构造函数中对于对象的成员属性进行初始化}Person::Person(const Person& c){cout << "调用了拷贝构造函数!!!" << endl;Age = c.Age;}void function(Person b)//这里的b是临时对象，当a传递过来时，相当于Person b = a;回调用拷贝构造函数{cout << "调用了普通函数!!!" << endl;}int main(){Person a; //这一步编译器会自动调用构造函数来初始化a对象中的成员属性cout << "使用已经创建的对象通过值传递的方式给函数参数赋值!!!" << endl;function(a); //这就相当于把对象a作为一个值传递给function函数的参数breturn 0;}

运行结果：

调用了普通构造函数!!!使用已经创建的对象通过值传递的方式给函数参数赋值!!!调用了拷贝构造函数!!!调用了普通函数!!!

3）以值的方式返回局部对象（可能会出现优化现象，看不到执行结果）

#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Person {public://普通构造函数的声明Person(void);//拷贝构造函数的声明Person(const Person& c);//普通成员函数int GetAge(void){return Age;}private:int Age;};Person::Person(void){cout << "调用了普通构造函数!!!" << endl;Age = 1;//在这个构造函数中对于对象的成员属性进行初始化}Person::Person(const Person& c){cout << "调用了拷贝构造函数!!!" << endl;Age = c.Age;}Person fun(void){Person b;  //创建一个b对象，这里会调用普通构造函数return b;  //返回一个b对象}int main(){cout << "以值的方式返回局部变量对象!!!" << endl;Person d = fun();  //采用隐式转化法调用拷贝构造函数return 0;}

运行结果：该结果是存在问题的，结果应该也会出现"调用了拷贝构造函数!!!"这句话，造成这种情况的原因是不同编译器的优化问题。

以值的方式返回局部变量对象!!!调用了普通构造函数!!!

7、构造函数调用规则【重点】

1）创建一个类，C++编译器会给每一个类都添加至少3个函数：默认构造函数（空实现）、析构函数（空实现）以及拷贝构造函数（对象中的成员属性进行值拷贝（浅拷贝））；

2）如果用户自己定义了有参构造函数，C++编译器不在提供默认无参构造函数，但是会提供默认拷贝构造函数；

3）如果用户自己定义了拷贝构造函数，C++编译器不会再提供其他构造函数【注意是不提供其他构造函数，析构函数还是有的】。

编译器原则：无参构造函数---->有参（非拷贝）函数---->拷贝构造函数【用户提供箭头右边的函数，编译器就不在提供其左边的所有函数】

具体实现过程如下：

（1）提供了一个有参构造函数

#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Person {public:Person(int a){cout << "用户提供了有参构造函数!!!" << endl;Age = 1;}private:int Age;};int main(){Person a; //当用户没有提供有参构造函数，编译器会提供一个默认的无参构造函数  //当用户提供了有参构造函数，编译器将不再提供默认无参构造函数，因此程序会报错误。return 0;}

 运行结果：

#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Person {public:Person(int age){cout << "用户提供了有参构造函数!!!" << endl;Age = age;}int GetAge(void){return Age;}private:int Age;};int main(){Person a(10); //当用户没有提供有参构造函数，编译器会提供一个默认的无参构造函数      //当用户提供了有参构造函数，编译器将不再提供默认无参构造函数，因此程序会报错误。Person b = a; //但是编译器会提供默认的拷贝构造函数（值拷贝，也就是浅拷贝）cout << "b的年龄为：" << b.GetAge() << endl; return 0;}

 运行结果：

用户提供了有参构造函数!!!b的年龄为：10

 （2）提供了一个拷贝函数

#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Person {public:Person(const Person& a)    //用户自己提供一个拷贝构造函数{cout << "用户自己提供一个拷贝构造函数" << endl;Age = 1;}private:int Age;};int main(){Person a;  //当用户提供了拷贝构造函数后，编译器不再提供其他构造函数return 0;}

 运行结果：

8、浅拷贝与深拷贝【重点】

1）浅拷贝 --- 调用编译器提供的拷贝构造函数

浅拷贝简单来说，就是两个对象都指向同一地址空间，拷贝函数只对成员属性进行复制赋值。

#include <iostream>#include <string>#include <stdio.h>using namespace std;class Person {public://普通成员函数void GetP(void){p = (int*)malloc(sizeof(int));}int Data;int* p;  //地址指针};int main(){Person a;a.Data = 10;a.GetP();*(a.p) = 20;cout << "a.Data:" << a.Data << endl;cout << "*(a.p):" << *(a.p) << endl;cout << "a.p:" << a.p << endl;cout << "------------------------------------" << endl;Person b = a;        //自动调用拷贝构造函数cout << "b.Data:" << b.Data << endl;cout << "*(b.p):" << *(b.p) << endl;cout << "b.p:" << b.p << endl;cout << "------------------------------------" << endl;*(b.p)=99;cout << "*(a.p):" << *(a.p) << endl;return 0;}

运行结果：

a.Data:10*(a.p):20a.p:0000020005EE77E0------------------------------------b.Data:10*(b.p):20b.p:0000020005EE77E0------------------------------------*(a.p):99

浅拷贝存在的问题：

（1）一旦对b进行操作a的值也会发生变化；

（2）析构时，先对b进行析构，然后再析构a。但是由于b和a指向同一片空间，因此会导致一片空间进行了两次析构，发生了错误。【一定要主要这里两次析构会发生错误】

2）深拷贝 --- 用户自己编写拷贝构造函数

当构造函数中有堆区/自由存储区（new）开辟时，一定需要用户提供拷贝构造函数

#include <iostream>#include <string>#include <stdio.h>using namespace std;class Person {public://有参构造函数Person(int a, int b){Data = a;p = (int*)malloc(sizeof(int));*p = b;}//深拷贝构造函数Person(const Person& c){Data = c.Data;p = (int*)malloc(sizeof(int));*p = *(c.p);}//普通成员函数用于释放申请的空间void Free(void){free(p);}int Data;int* p;  //地址指针};int main(){Person a = Person(10, 20);   //调用构造函数，进行初始化cout << "a.Data:" << a.Data << endl;cout << "*(a.p):" << *(a.p) << endl;cout << "a.p:" << a.p << endl;cout << "----------------------------------" << endl;Person b = a;//调用深拷贝构造函数cout << "b.Data:" << b.Data << endl;cout << "*(b.p):" << *(b.p) << endl;cout << "b.p:" << b.p << endl;cout << "----------------------------------" << endl;*(b.p) = 99;cout << "*(a.p):" << *(a.p) << endl;cout << "*(b.p):" << *(b.p) << endl;return 0;}

运行结果： 可以看出p的地址明显不同

a.Data:10*(a.p):20a.p:0000021BEEDC1C10----------------------------------b.Data:10*(b.p):20b.p:0000021BEEDC14C0----------------------------------*(a.p):20*(b.p):99

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