C++学习——构造函数

构造函数在C++中是一种特殊的成员函数，它在创建类的对象时被自动调用。它们主要用于初始化对象的成员变量和执行必要的设置工作。构造函数在C++中的使用可以分为几个不同的类别：

分类

默认构造函数

• 用途：当没有提供任何参数时用于创建对象。
• 行为：如果没有为类显式定义任何构造函数，编译器会自动生成一个默认构造函数。这个自动生成的构造函数会初始化类中的所有内置类型成员变量。
• 示例：

class MyClass {
public:
    MyClass() {}  // 默认构造函数
};

拷贝构造函数

• 用途：用于创建一个对象作为另一个已存在对象的副本。
• 行为：通常接受一个对同类型对象的常量引用。
• 示例：

class MyClass {
public:
    MyClass(const MyClass& other) { /* 复制other的成员到新对象 */ }
};

移动构造函数

• 用途：用于将资源从一个临时对象转移到新对象。
• 行为：接受一个对同类型对象的右值引用。
• 示例：

class MyClass {
public:
    MyClass(MyClass&& other) { /* 移动other的资源 */ }
};

参数化构造函数

• 用途：允许在创建对象时传递参数。
• 行为：可以有任意数量的参数，用于设置对象的状态或初始化成员变量。
• 示例：

class MyClass {
public:
    MyClass(int value) { /* 使用value初始化成员变量 */ }
};

委托构造函数

• 用途：一个构造函数调用同一个类中的另一个构造函数。
• 行为：用于代码复用，避免在多个构造函数中重复相同的初始化代码。
• 示例：

class MyClass {
public:
    MyClass() : MyClass(0) {} // 委托构造函数
    MyClass(int value) { /* 初始化代码 */ }
};

显式构造函数

• 用途：阻止隐式类型转换。
• 行为：用explicit关键字标记，防止编译器自动使用这个构造函数进行隐式类型转换。
• 示例：

class MyClass {
public:
    explicit MyClass(int value) { /* 初始化代码 */ }
};

析构函数

虽然不是构造函数，但析构函数也是类中的一种特殊成员函数，用于在对象生命周期结束时执行清理工作。

• 用途：在对象销毁时调用，用于释放资源、关闭文件等。
• 行为：一个类只能有一个析构函数，没有参数，没有返回值。
• 示例：

class MyClass {
public:
    ~MyClass() { /* 清理代码 */ }
};

构造函数是类设计中的核心部分，正确地使用构造函数可以确保对象被安全且有效地初始化。在复杂的类设计中，合理地选择和使用不同类型的构造函数对于保证代码的可读性、可维护性和性能至关重要。

综合示例

让我们来创建一个C++类的示例，这个类将包含多种类型的构造函数，包括默认构造函数、拷贝构造函数、移动构造函数、参数化构造函数以及析构函数。为了更具体，我们将定义一个简单的Person类，它具有一些基本属性和相关的构造函数

#include <iostream>
#include <string>
#include <utility> // 用于 std::move

class Person {
private:
    std::string name;
    int age;

public:
    // 默认构造函数
    Person() : name("未命名"), age(0) {
        std::cout << "调用了默认构造函数" << std::endl;
    }

    // 参数化构造函数
    Person(std::string name, int age) : name(std::move(name)), age(age) {
        std::cout << "调用了参数化构造函数" << std::endl;
    }

    // 拷贝构造函数
    Person(const Person& other) : name(other.name), age(other.age) {
        std::cout << "调用了拷贝构造函数" << std::endl;
    }

    // 移动构造函数
    Person(Person&& other) noexcept : name(std::move(other.name)), age(other.age) {
        std::cout << "调用了移动构造函数" << std::endl;
    }

    // 析构函数
    ~Person() {
        std::cout << "调用了析构函数" << std::endl;
    }

    // 用于展示Person对象的信息
    void display() const {
        std::cout << "姓名: " << name << ", 年龄: " << age << std::endl;
    }
};

int main() {
    Person person1; // 调用默认构造函数
    person1.display();

    Person person2("Alice", 30); // 调用参数化构造函数
    person2.display();

    Person person3(person2); // 调用拷贝构造函数
    person3.display();

    Person person4(std::move(person3)); // 调用移动构造函数
    person4.display();

    return 0;
}