【C++】构造函数和析构函数

1.类的默认成员函数

默认成员函数就是用户没有显式实现，编译器会自动生成的成员函数称为默认成员函数。一个类，我们不写的情况下编译器会默认生成以下6个默认成员函数，需要注意的是这6个中最重要的是前4个，最后两个取地址重载不重要，我们稍微了解一下即可。其次就是C++11以后还会增加两个默认成员函数移动构造和移动赋值，这个我们后面再讲解。默认成员函数很重要，也比较复杂，我们要从两个方面去学习:

• 第一:我们不写时，编译器默认生成的函数行为是什么，是否满足我们的需求。
• 第二:编译器默认生成的函数不满足我们的需求，我们需要自己实现，那么如何自己实现?

在本篇文章，主要讲构造函数和析构函数，其他成员函数，放到其他文章讲。

2. 构造函数

构造函数虽然名称叫构造，但是构造函数的主要任务并 不是开空间创建对象(我们常使用的局部对象是栈帧创建时，空间就开好了)，而是对象实例化时 初始化 对象。

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	// 1.⽆参构造函数 
	Date()
	{
		_year = 1;
		_month = 1;
		_day = 1;
	}
	// 2.带参构造函数 
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	// 3.全缺省构造函数 
	/*Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
	}*/
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;

	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	// 如果留下三个构造中的第⼆个带参构造，第⼀个和第三个注释掉 
	// 编译报错：error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可⽤ 
	Date d1; // 调⽤默认构造函数 
	Date d2(2025, 1, 1); // 调⽤带参的构造函数 
	// 注意：如果通过⽆参构造函数创建对象时，对象后⾯不⽤跟括号，否则编译器⽆法 
	// 区分这⾥是函数声明还是实例化对象 
	// warning C4930: “Date d3(void)”: 未调⽤原型函数(是否是有意⽤变量定义的?) 
	Date d3();
	d1.Print();
	d2.Print();
	return 0;
}

从上面的示例，可以总结出以下构造函数的特点:

1. 函数名与类名相同。
2. 无返回值。(返回值啥都不需要给，也不需要写void)
3. 对象实例化时系统会自动调用对应的构造函数。
4. 构造函数可以重载。
5. 如果类中没有显式定义构造函数，则C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数，一旦用户显式定义编译器将不再生成。
6. 无参构造函数、全缺省构造函数、我们不写构造时编译器默认生成的构造函数，都叫做默认构造函数。但是这三个函数有且只有一个存在，不能同时存在。无参构造函数和全缺省构造函数虽然构成函数重载，但是调用时会存在歧义。要注意很多同学会认为默认构造函数是编译器默认生成那个叫默认构造，实际上无参构造函数、全缺省构造函数也是默认构造，总结一下就是不传实参就可以调用的构造就叫默认构造。
7. 我们不写，编译器默认生成的构造，对内置类型成员变量的初始化没有要求，也就是说是是否初始化是不确定的，看编译器。对于自定义类型成员变量，要求调用这个成员变量的默认构造函数初始化。

说明:C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语言提供的原生数据类型如:int/char/double/指针等，自定义类型就是我们使用class/struct等关键字自己定义的类型。

3. 析构函数

析构函数与构造函数功能相反，析构函数是完成对对象本身的销毁，比如局部对象是存在栈帧的，函数结束栈帧销毁，他就释放了，不需要我们管，C++规定对象在销毁时会自动调用析构函数，完成对象中资源的清理释放工作。

#include<iostream>
using namespace std;
typedef int STDataType;
class Stack
{
public:
	Stack(int n = 4)
	{
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * n);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败");
			return;
		}
		_capacity = n;
		_top = 0;
	}
	~Stack()
	{
		cout << "~Stack()" << endl;
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_top = _capacity = 0;
	}
private:
	STDataType* _a;
	size_t _capacity;
	size_t _top;
};
// 两个Stack实现队列 
class MyQueue
{
public:
	//编译器默认⽣成MyQueue的析构函数调⽤了Stack的析构，释放的Stack内部的资源 
	// 显⽰写析构，也会⾃动调⽤Stack的析构 
	/*~MyQueue()
	{}*/
private:
	Stack pushst;
	Stack popst;
};
int main()
{
	Stack st;
	MyQueue mq;
	return 0;
}

结合上面示例，理解析构函数的特点:

1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
2. 无参数无返回值。(这里跟构造类似，也不需要加void)
3. 一个类只能有一个析构函数。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。
4. 对象生命周期结束时，系统会自动调用析构函数。
5. 跟构造函数类似，我们不写 编译器自动生成的析构函数，对内置类型成员不做处理，自定类型成员会调用他的析构函数。
6. 还需要注意的是我们显示写析构函数，对于自定义类型成员也会调用他的析构，也就是说自定义类型成员无论什么情况都会自动调用析构函数。
7. 如果类中没有申请资源时，析构函数可以不写，直接使用编译器生成的默认析构函数，如Date;但是有资源申请时，一定要自己写析构，否则会造成资源泄漏，如Stack。
8. 一个局部域的多个对象，C++规定后定义的先析构。

对比一下用C++和C实现的Stack解决之前括号匹配问题isValid，我们发现有了构造函数和析构函数确实方便了很多，不会再忘记调用Init和Destory函数了，也方便了不少。

总结

内置类型： 构造函数：通常不需要编写，因为编译器提供的默认构造函数足以处理内置类型。 析构函数：不需要编写，因为内置类型不需要特定的清理操作。 拷贝构造函数：不需要编写，因为内置类型的默认拷贝行为（浅拷贝）是正确的。

自定义类型： 构造函数：可能需要编写，尤其是当对象需要特定的初始化逻辑时。 析构函数：可能需要编写，如果对象在生命周期结束时需要进行资源释放或清理操作。 拷贝构造函数：可能需要编写，尤其是当类包含指针成员或需要深拷贝时。