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C++构造函数注意事项


1、匿名对象

首先应该明确匿名对象,匿名对象是之没有对象名,调用完构造函数后即析构的对象。下面通过代码捕捉类的构造函数和析构函数,以进行说明:

#include <iostream>using namespace std;class Solution{public:Solution(int a, int b):m_num1(a), m_num2(b) {cout << \"有参构造函数的调用\" << endl;};Solution(const Solution& s):m_num1(s.m_num1), m_num2(s.m_num2){cout << \"拷贝构造函数的调用\" << endl;}~Solution(){cout << \"析构函数的调用\" << endl;}private:int m_num1;int m_num2;};int main(){Solution(8,9); // Solution(8,9) 匿名对象system(\"pause\");return 0;}

代码运行结果为:

通过代码运行结果可以看到,创建匿名对象的时候,调用了类的构造函数,随后立即调用了析构函数。我们可以直接利用匿名对象进行初始化类的成员的初始化,代码如下:

#include <iostream>using namespace std;class Solution{public:Solution(int a, int b):m_num1(a), m_num2(b) {cout << \"有参构造函数的调用\" << endl;};Solution(const Solution& s):m_num1(s.m_num1), m_num2(s.m_num2){cout << \"拷贝构造函数的调用\" << endl;}~Solution(){cout << \"析构函数的调用\" << endl;}int m_num1;int m_num2;};int main(){Solution s1(Solution(8,9));// Solution s1 = Solution(8,9); //显式 Solution(8,9) 匿名对象初始化类成员// Solution s1 = {8,9};        //{8,9}等价于Solution(8,9)cout << \"s1.m_num1 = \" << s1.m_num1 << endl;cout << \"s1.m_num2 = \" << s1.m_num2 << endl;system(\"pause\");return 0;}

运行结果如下:

代码调用了一次构造函数,可见匿名对象可以初始化类成员,就是将匿名对象转化成了s1对象,这里需要与拷贝构造函数区分开:

#include <iostream>using namespace std;class Solution{public:Solution(int a, int b):m_num1(a), m_num2(b) {cout << \"有参构造函数的调用\" << endl;};Solution(const Solution& s):m_num1(s.m_num1), m_num2(s.m_num2){cout << \"拷贝构造函数的调用\" << endl;}~Solution(){cout << \"析构函数的调用\" << endl;}int m_num1;int m_num2;};int main(){Solution s1(10,11);Solution s2(s1);cout << \"s2.m_num1 = \" << s2.m_num1 << endl;cout << \"s2.m_num2 = \" << s2.m_num2 << endl;system(\"pause\");return 0;}

代码运行结果为:

对比以上两个代码可以发现,通过匿名对象初始化类成员并不是拷贝构造,只是一种替换,通过匿名对象初始化类成员并不会调用拷贝构造函数。

2、拷贝构造函数的调用时机

今年秋招笔试题最爱考查构造函数的调用时机,通常会结合继承和多态来考察,这里先说明一下拷贝构造函数的调用时机,后面再详细说明带继承和多态的构造函数调用时机。

一、使用一个已经创建的对象来初始化一个新对象,如上面的代码,创建对象s1的时候调用了有参构造函数,通过s1来初始化s2的时候调用了拷贝构造。

二、函数的参数是需要值传递的对象的时候

三、函数返回对象的时候

下面通过代码验证,当函数的参数是一个需要值传递的对象的情况:

#include <iostream>using namespace std;class Solution{public:Solution(int a, int b):m_num1(a), m_num2(b) {cout << \"有参构造函数的调用\" << endl;};Solution(const Solution& s):m_num1(s.m_num1), m_num2(s.m_num2){cout << \"拷贝构造函数的调用\" << endl;}~Solution(){cout << \"析构函数的调用\" << endl;}public:int m_num1;int m_num2;};void showClassNum(Solution s) {cout << s.m_num1 << endl;cout << s.m_num2 << endl;}int main(){Solution s1(10,11);showClassNum(s1);system(\"pause\");return 0;}

代码运行结果为:

通过代码运行结果可以看到,s1对象调用了有参构造函数,当把s1传给函数的参数s的时候调用了拷贝构造函数,函数执行完调用了s对象的析构函数。

当函数的返回值是一个对象的时候,也会调用拷贝构造函数:

#include <iostream>using namespace std;class Solution{public:Solution(int a, int b):m_num1(a), m_num2(b) {cout << \"有参构造函数的调用\" << endl;};Solution(const Solution& s):m_num1(s.m_num1), m_num2(s.m_num2){cout << \"拷贝构造函数的调用\" << endl;}~Solution(){cout << \"析构函数的调用\" << endl;}void changeNum(int a, int b) {m_num1 = a;m_num2 = b;}void showNum() {cout << \"m_num1 = \" << m_num1 << endl;cout << \"m_num2 = \" << m_num2 << endl;}public:int m_num1;int m_num2;};Solution clearClassNum(Solution s) {s.changeNum(0,0);return s;}int main(){Solution s1 (10,10);s1 = clearClassNum (s1);s1.showNum();system(\"pause\");return 0;}

代码运行结果为:

从代码运行结果可以看出来,函数传参的时候调用了拷贝构造,然后函数返回一个对象的时候的也调用了拷贝构造。

需要注意的是,函数要返回对象的时候,不要使用引用的方式返回,因为函数的内的变量存放在堆栈区,在函数执行完毕后就会释放这块内存,引用就会出现问题。

3、深拷贝和浅拷贝

面试的时候比较喜欢问的问题,首先浅拷贝就是我们常用的拷贝,实现了对象成员的拷贝,深拷贝就是在堆区申请空间,然后再进行拷贝操作,浅拷贝可以由编译器完成,但是深拷贝需要我们自己完成,就是有在堆区开辟的内存,就一定要自己提供拷贝构造函数,防止浅拷贝带来的重复内存释放问题。代码验证如下:

#include <iostream>using namespace std;class Solution{public:Solution(int a, int b):m_num1(a), pm_num2(new int(b)) {cout << \"有参构造函数的调用\" << endl;};//如果不利用深拷贝在堆区创建新内存,会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题,导致程序出错Solution(const Solution& s):m_num1(s.m_num1), pm_num2(new int(*s.pm_num2)) {cout << \"拷贝构造函数的调用\" << endl;}~Solution(){cout << \"析构函数的调用,释放堆区申请的内存\" << endl;if (pm_num2 != nullptr) {delete pm_num2;}}void changeNum(int a, int b) {m_num1 = a;*pm_num2 = b;}void showNum() {cout << \"m_num1 = \" << m_num1 << endl;cout << \"m_num2 = \" << *pm_num2 << endl;}public:int m_num1;int* pm_num2;};void func(){Solution s1 (10,10);Solution s2(s1);s2.showNum();}int main(){func();system(\"pause\");return 0;}

代码运行结果为:

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