11-构造函数(Constructor)

构造函数(Constructor)

构造函数这个概念,相信很多童鞋都听过,只要是有过面向对象的开发经验,一定不会陌生。

构造函数(也叫构造器),在对象创建你的时候自动调用,一般用于完成对象的初始化工作

例如下列的Person类在创建对象时的初始化,创建出对象以后,希望每个对象刚创建出来时的年龄都是0,所以可能会这么做

struct Person {
    int m_age;
};
int main() {
    Person person;
    person.m_age = 0;

    Person person2;
    person2.m_age = 0;

    Person person3;
    person2.m_age = 0;
    getchar();
    return 0;
}

但是,通过这种方式来初始化,发现太麻烦了。一般的话,会写一个构造函数,像这种初始化工作,都在构造函数中去完成,这样就不用每次创建完对象,都去手动初始化成员变量。所以上面这段代码,使用构造函数的话,可以这样去修改。

struct Person {
    int m_age;
    Person() {
        m_age = 0;
    }
};
int main() {
    Person person;

    Person person2;

    Person person3;
    getchar();
    return 0;
}

构造函数的特点:

  • 函数名与类名相同,无返回值(void都不能写),可以有参数,可以重载,可以有多个构造函数。

  • 一旦自定义了构造函数,必须用其中一个之第一的构造函数来初始化对象,所以下面这种写法是错误的。

    struct Person {
      int m_age;
      Person(int age) {
          m_age = 0;
      }
    };
    int main() {
      Person person;
    
      Person person2;
    
      Person person3;
      getchar();
      return 0;
    }
    

注意:通过malloc分配的对象,不会调用构造函数;例如下列的方式来创建对象

struct Person {
    int m_age;
};

int main() {
    Person* p = (Person*)malloc(sizeof(Person));
    p->m_age = 10;
    getchar();
    return 0;
}

所以,在C++里面,如果想要将对象的内存放到堆空间,千万不要使用malloc的方式来创建对象。

一个广为流传的,很多教程\书籍都推崇的错误结论:

默认情况下,编译器会为每一个类生成空的无参的构造函数,表示的意思是这样的,下列代码中,就算现在不为该类创建构造函数,编译器都会为该类生成一个无参的构造函数Person() {}

struct Person {
    int m_age;
};

int main() {
    Person person;
    getchar();
    return 0;
}

这个结论是错的!

假设现在,自己有定义这个无参的构造函数,然后来看看生成的汇编代码

struct Person {
    int m_age;
    Person() {};
};

int main() {
    Person person;
    getchar();
    return 0;
}

对应的汇编代码

从图上可以看到,如果在代码中有定义无参的构造函数,在创建Person对象是,编译器是会调用该无参构造函数的。

如果现在不自己定义无参的构造函数,生成的汇编代码

并没有看到调用构造函数,直接将m_age的10赋值到了person对象的存储空间,也就意味着,刚刚创建完person对象,根本就没有调用无参的构造函数。

但是某些情况会调用无参的构造函数,例如将上面代码修改为下列代码时

struct Person {
    int m_age = 0;
};

int main() {
    Person person;
    person.m_age = 10;
    getchar();
    return 0;
}

最终转成的汇编

看到,这时候不一样了,明显看到有call Person,这个时候就调用了一个构造函数,这个时候就会为你生成一个空的无参的构造函数。所以上面那个错误的结论是不严谨的,需要改为
在某些特定的情况下, 编译器才会为类生成空的无参的构造函数;哪些特定的情况呢?后面章节会提到,情况比较多

构造函数的调用

同样现在定义一个Person类,不同的是现在有2个构造函数

struct Person {
    int m_age;
    
    Person() {
        cout << "Person()" << endl;
    };

    Person(int age) {
        cout << "Person(int age)" << endl;
    };
};

然后再定义9个person对象,请问,下列的这些person对象,会分别调用哪些构造函数

Person g_person0;
Person g_person1();
Person g_person2(10);
int main() {
    Person person0;
    Person person1();
    Person person2(20);

    Person* p0 = new Person;
    Person* p1 = new Person();
    Person* p2 = new Person(30);
    getchar();
    return 0;
}

如果按照前面的思路,如果没有传参数,则会默认调用无参的构造函数,有传参数的话,则会调用有1个参数的构造函数。最终的话,应该有6个对象会调用无参的构造函数,3个对象会调用有参的构造函数。这个时候,把程序运行起来,看一下最终的效果是不是期望的效果。打印结果[下图]

现在来数一数,发现有参的构造函数确实调用了3次,但是无参的构造函数,最终只调用了4次,也就是说,所有调用构造函数的次数也只有7次,明明创建了9个person,但是为什么只调用了7次构造函数呢?

前面讲到,在初始化对象时,如果有自定义构造函数,必须使用其中一个构造函数来创建对象,所以,只要有创建person对象,那么肯定会有调用构造函数,既然从结果上看,只有7次调用构造函数,说明最终只创建了7个person对象,有2次并没有创建person对象。答案是Person g_person1()Person person1()并没有创建person对象,原因是这两句代码,是函数声明,例如int sum()这样声明一个函数一样

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