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C++ 类构造函数 & 析构函数

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类的构造函数

类的构造函数是类的一种特殊的成员函数,它会在每次创建类的新对象时自动执行。

构造函数的名称与类的名称完全相同,且没有返回类型(连 void 也不能有)。构造函数通常用于为成员变量设置初始值。

若未显式定义构造函数,编译器会自动生成一个不执行任何操作的默认构造函数。

下面的实例有助于更好地理解构造函数的概念:

实例

#include <iostream> using namespace std; class Line { public: Line(); // 构造函数声明 void setLength(double len); double getLength() const; private: double length; }; // 构造函数定义 Line::Line() { cout << "Object is being created" << endl; length = 0.0; // 显式初始化成员变量 } void Line::setLength(double len) { length = len; } double Line::getLength() const { return length; } // 程序的主函数 int main() { Line line; // 设置长度 line.setLength(6.0); cout << "Length of line : " << line.getLength() << endl; return 0; }

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Object is being created
Length of line : 6

带参数的构造函数

默认的构造函数没有任何参数,但如果需要,构造函数也可以带有参数。这样在创建对象时就会给对象赋初始值,无需再单独调用 set 函数,如下面的例子所示:

实例

#include <iostream> using namespace std; class Line { public: Line(double len); // 带参构造函数声明 void setLength(double len); double getLength() const; private: double length; }; // 构造函数定义 Line::Line(double len) { cout << "Object is being created, length = " << len << endl; length = len; } void Line::setLength(double len) { length = len; } double Line::getLength() const { return length; } // 程序的主函数 int main() { Line line(10.0); // 创建对象时直接传入初始长度 // 获取初始长度 cout << "Length of line : " << line.getLength() << endl; // 重新设置长度 line.setLength(6.0); cout << "Length of line : " << line.getLength() << endl; return 0; }

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Object is being created, length = 10
Length of line : 10
Length of line : 6

使用初始化列表来初始化字段

C++ 推荐使用成员初始化列表来初始化成员变量。它的语法是在构造函数参数列表后加冒号(:),然后写 成员变量名(初始值)

以下示例中,: length(len) 的含义是:用传入的参数 len 直接初始化成员变量 length。注意 cout 打印的是成员变量 length,而非参数 len,这样可以直观地验证成员变量已被正确赋值:

Line::Line(double len) : length(len) { // 此时 length 已通过初始化列表完成赋值,打印 length 验证结果 cout << "Object is being created, length = " << length << endl; }

上面的语法等同于如下在函数体内赋值的写法,两者输出结果完全相同:

Line::Line(double len) { length = len; // 将参数 len 赋值给成员变量 length cout << "Object is being created, length = " << length << endl; }

两种写法的区别在于:初始化列表在进入函数体之前就完成了成员变量的初始化,而函数体内赋值是先默认构造、再赋值,多了一步。对于 const 成员、引用成员以及没有默认构造函数的对象成员来说,初始化列表是唯一的初始化方式。

假设有一个类 C,具有多个字段 X、Y、Z 等需要进行初始化,只需在不同字段之间用逗号分隔,如下所示:

C::C(double a, double b, double c) : X(a), Y(b), Z(c) { // 其他初始化逻辑(若有) }

注意:初始化列表中各成员的初始化顺序由它们在类中的声明顺序决定,而非书写顺序,建议保持一致以避免混淆。

类的析构函数

类的析构函数是类的一种特殊的成员函数,在对象的生命周期结束时(离开作用域或被 delete)自动执行,用于释放对象占用的资源(如动态内存、文件句柄等)。

析构函数的名称与类的名称完全相同,只是在前面加了个波浪号(~)作为前缀。它不会返回任何值,也不能带有任何参数,每个类只能有一个析构函数。

下面的实例有助于更好地理解析构函数的概念:

实例

#include <iostream> using namespace std; class Line { public: Line(); // 构造函数声明 ~Line(); // 析构函数声明 void setLength(double len); double getLength() const; private: double length; }; // 构造函数定义 Line::Line() { cout << "Object is being created" << endl; length = 0.0; } // 析构函数定义 Line::~Line() { cout << "Object is being deleted" << endl; // 若有动态分配的资源,在此释放,例如:delete[] data; } void Line::setLength(double len) { length = len; } double Line::getLength() const { return length; } // 程序的主函数 int main() { Line line; // 程序结束时,析构函数自动调用 // 设置长度 line.setLength(6.0); cout << "Length of line : " << line.getLength() << endl; return 0; }

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Object is being created
Length of line : 6
Object is being deleted

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