C++課件 第14章 構(gòu)造函數(shù)

1、第十四章 構(gòu)造函數(shù) 面向?qū)ο笳Z言的構(gòu)造函數(shù)是很重要的，它涉及到對象的構(gòu)造及效率，但構(gòu)造函數(shù)又很復(fù)雜。在JAVA語言和本門課前面的內(nèi)容中，以及很多編程書中，為突出構(gòu)造函數(shù)的基本概念和基本特性，有意的忽略了構(gòu)造函數(shù)的復(fù)雜性?，F(xiàn)在，在類、繼承、多態(tài)講完后，作為單獨的一章，集中講一下C+的構(gòu)造函數(shù)，為了有連續(xù)性，其中有一些內(nèi)容與課件前面 “基于對象/面向?qū)ο蟆?相關(guān)章節(jié)（5，6，9，10章）的內(nèi)容重復(fù)。課件前面有關(guān)構(gòu)造函數(shù)講的比較模糊的地方，與本章課件為準(zhǔn)。雖然講的是C+的構(gòu)造函數(shù)，但其中一部分內(nèi)容對其它面向?qū)ο蟮恼Z言（包括JAVA）也有參考價值。本章內(nèi)容包括：n 單個類的構(gòu)造函數(shù)；n 繼承方式下子類

2、的構(gòu)造函數(shù)；一、單個類的構(gòu)造函數(shù)；1一般特性 構(gòu)造函數(shù)的作用是創(chuàng)建對象，進(jìn)行對象的內(nèi)存分配、初始化成員變量等工作。析構(gòu)函數(shù)的作用與構(gòu)造函數(shù)相反。C+構(gòu)造函數(shù)主要特點：l 構(gòu)造函數(shù)的名字與類名相同l 構(gòu)造函數(shù)也是成員函數(shù)，聲明在類體內(nèi)，實現(xiàn)在類體外或在類體內(nèi)。l 構(gòu)造函數(shù)無需聲明返回類型和返回值（有系統(tǒng)內(nèi)部使用的隱含返回值）。l 構(gòu)造函數(shù)可以重載。l 當(dāng)類沒有定義構(gòu)造函數(shù)時，系統(tǒng)默認(rèn)一個。C+析構(gòu)函數(shù)特點：l 析構(gòu)函數(shù)的名字是在類名前加l 析構(gòu)函數(shù)也是成員函數(shù)，聲明在類體內(nèi)，實現(xiàn)在類體外或在類體內(nèi)。l 析構(gòu)函數(shù)無需聲明返回類型和返回值，也無需形參。l 析構(gòu)函數(shù)不可以重載，一個類只能有一個析構(gòu)函數(shù)

3、。l 當(dāng)類沒有定義析構(gòu)函數(shù)時，系統(tǒng)默認(rèn)一個。2. 默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù) Q1：當(dāng)類沒有定義構(gòu)造函數(shù)時，系統(tǒng)默認(rèn)一個。注本章所有程序均在VC8.0下調(diào)試?yán)?： #include "stdafx.h"#include "iostream"using namespace std;class Apublic: unsigned short int i;int _tmain(int argc, _TCHAR* argv) A a1; cout<<a1.i; cout<<a1.i輸出了一個隨意指定的整數(shù)，說明對象a1被默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建了，但這個程

4、序在編譯的時侯告警，運行時報錯，按“確定”后才輸出正確結(jié)果。為什么會這樣？把程序改一下：例2：以下程序在VC8.0下調(diào)試#include "stdafx.h"#include "iostream"using namespace std;class Apublic: unsigned short int i; virtual int fun()return 1; /增加了一個虛函數(shù) ;int _tmain(int argc, _TCHAR* argv) /不能寫成A（a1），/但可寫成A* a1=new A()或A* a1=new AA a1; cout&

5、lt;<a1.i; 運行正常。原來，很多C+書說錯了，“當(dāng)類沒有定義構(gòu)造函數(shù)時，系統(tǒng)默認(rèn)一個”是有先決條件的：如果一個類中沒有定義任何的構(gòu)造函數(shù)，那么編譯器只有在以下三種情況，默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)才會正確工作：（ 1）如果類有虛擬成員函數(shù)或者虛擬繼承父類（即有虛擬基類）時；（ 2）如果類的基類有構(gòu)造函數(shù)（可以是用戶定義的構(gòu)造函數(shù)，或編譯器提供的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)）； （ 3）在類中的所有非靜態(tài)的對象數(shù)據(jù)成員，它們所屬的類中有構(gòu)造函數(shù)（可以是用戶定義的構(gòu)造函數(shù)，或編譯器提供的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)）。記住上述幾條有點費勁，所以，我們還是自已寫一個構(gòu)造函數(shù)好，而一般不要用系

6、統(tǒng)默認(rèn)的。Q2：當(dāng)自已寫一個構(gòu)造函數(shù)時，無論有參和無參，默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)均無效例3：#include "stdafx.h"#include "iostream"using namespace std;class Apublic: int i; virtual int fun()return 1; A()i=1;cout <<"構(gòu)造函數(shù)1被執(zhí)行" A(int x)i=x;cout <<"構(gòu)造函數(shù)2被執(zhí)行"int _tmain(int argc, _TCHAR* argv) A a1; cout&l

7、t;<a1.i; A a2; cout<<a2.i; A a3(2); cout<<a3.i; 結(jié)論是對的，構(gòu)造函數(shù)A()被執(zhí)行了兩次。Q3：為什么用系統(tǒng)默認(rèn)或無參構(gòu)造函數(shù)實例化棧對象時，不能用A a1（），只能用A a的語法？例4：#include "stdafx.h"#include "iostream"using namespace std;class Apublic: int i; virtual int fun()return 1; A()i=1;cout <<"構(gòu)造函數(shù)1被執(zhí)行"

8、A(int x)i=x;cout <<"構(gòu)造函數(shù)2被執(zhí)行"int _tmain(int argc, _TCHAR* argv) A* a4=new A();/正確A* a5=new A; /正確A a6（）；/創(chuàng)建棧對象，應(yīng)寫為A a6 原因是：A a6（）這種寫法，編譯器會誤以為它是個無參的函數(shù)聲明，返回類型為A。所以，用系統(tǒng)默認(rèn)或無參構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建棧對象時，只能用A a6這種寫法。Q4 類體內(nèi)（類的聲明部分）不允許初始化成員變量，初始化成員變量是構(gòu)造函數(shù)要做的事（這一部分與課件第六章基本重復(fù)，以本章為準(zhǔn)）。例5：class Tpublic: int=1; /這

9、是不允許的 ;這樣的規(guī)定是合乎面向?qū)ο笏枷氲?，類是一個“數(shù)據(jù)類型”的抽象，類成員有具體值的時侯就變成一個對象了。創(chuàng)建對象的分工給構(gòu)造函數(shù)去做比較好。下面的例子哪里有錯？例6：（課件第6章Q6有這個例子）class Aprivate:int i = 0; / 錯，成員變量不能在類體內(nèi)初始化const int a = 1; / 錯 static int b = 2; / 錯 static const int c =3; /錯. ？;static const int c =3是對的。C+標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于static數(shù)據(jù)成員在類中聲明的描述是：static數(shù)據(jù)成員在類聲明中聲明，在包含類方法的文件中初始化。但

10、如果static成員是整型或枚舉型const，則可以在類聲明中初始化，這是一種例外，不敢保證所有編譯器都能通過（VC8能通過） 作為通用原則，const, static成員變量的初始化只能用兩種方法：（1）一種方式就是在外部初始化，只適合于static或static const（非static變量不能外部初始化）。原因大概是static變量是屬于類的，多個對象共享一個static變量，它在創(chuàng)建對象（調(diào)用構(gòu)造函數(shù)）之前就因該存在，否則不能用 類名. static變量名訪問，而且多次構(gòu)造會破壞static變量的值。（2）用構(gòu)造函數(shù)初始化列表。適合于const和一般變量（稍后解釋），不適合stati

11、c（原因同上）。例7：class Apublic: const int a; static int b;const static int c; const static float d; A():a(1)cout<<"OK"<<endl; /初始化列表初始化a; int A:b = 2; /外部初始化b,前面不允許寫static const int A:c=3; /外部初始化c,前面不允許寫static const float A:d=4.5; /外部初始化d,前面不允許寫staticint _tmain(int argc, _TCHAR* argv

12、) A a4; A* a5=new A(); cout<<a4.a<<a4.b<<a4.c<<a4.d<<endl; cout<<a5->a<<a5->b<<a5->c<<a5->d<<endl;上例中，const static int c；可寫成const static int c=3；去掉const int A:c=3;Q5：什么是初始化列表？（這一部分與課件第六章基本重復(fù)，以本章為準(zhǔn)）初始化列表又叫構(gòu)造函數(shù)初始化列表，它是一個特殊的構(gòu)造函數(shù)，可以

13、對類的成員變量（或常量）初始化。其語法為：類名（）：變量1（表達(dá)式），變量2（表達(dá)式）例如：class CExample public:   int a;    float b;/構(gòu)造函數(shù)初始化列表，也可以寫到類體外    Cexample(): a(0),b(8.8)     /這里可以寫構(gòu)造函數(shù)體，也可以什么也不寫 /構(gòu)造函數(shù)內(nèi)部賦值進(jìn)行初始化,該函數(shù)也可寫到類體外  &#

14、160;Cexample()           a=0;  b=8.8;   上面的例子中兩個構(gòu)造函數(shù)的結(jié)果是一樣的。只是前者顯式的初始化類的成員，后者沒有進(jìn)行顯式的初始化。但兩者有很明顯的區(qū)別：初始化列表在構(gòu)造函數(shù)主體執(zhí)行前就執(zhí)行了，這不僅可以提高效率（有的書聲稱做過實驗，使用初始化列表創(chuàng)建對象的速度比使用賦值構(gòu)造函數(shù)快1/3），更重要的是，適合于繼承條件下子類的初始化。對于C+內(nèi)置的數(shù)據(jù)類型（int,數(shù)組等），初始化列表和一般的構(gòu)

15、造函數(shù)賦值沒有區(qū)別。對引用類型成員變量（比如說對象），為了避免多次構(gòu)造，一般要使用構(gòu)造函數(shù)初始化列表。對于const，必須使用構(gòu)造函數(shù)初始化列表，原因一是const是被類的每個對象獨享的（一個對象的const成員只有一個值，但不同對象的const可能會有不同值，），只能在構(gòu)造函數(shù)中初始化；而一般構(gòu)造函數(shù)的賦值語句不能初始化const（我們知道，常量只能在聲明的時侯賦值，這種賦值應(yīng)該叫初始化），所以不能用一般的構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行賦值，只能用構(gòu)造函數(shù)初始化列表。最后，是初始化列表的執(zhí)行順序：它是按聲明順序進(jìn)行的，比如：class CExample public:  

16、; int a;    float b;/構(gòu)造函數(shù)初始化列表，也可以寫到類體外    Cexample(): b(8.8) ，a(0)     /這里可以寫構(gòu)造函數(shù)體，也可以什么也不寫 ;先初始化a，因為a聲明在先。Q6：拷貝初始化構(gòu)造函數(shù) 在課件第五章講過，在JAVA中也學(xué)過沒有什么變化，不再重復(fù)。我們應(yīng)該對對象的深拷貝（傳值）和淺拷貝（傳引用）的概念很清楚。最常用的就是將對象作為函數(shù)的參數(shù)，如果不想更改原對象的狀態(tài)就用深拷貝，否則淺

17、拷貝。 二、繼承方式下子類的構(gòu)造函數(shù)（這一部分與課件第九章基本重復(fù)，以本章為準(zhǔn)）； 當(dāng)一個派生類對象被創(chuàng)建時，其基類對象也被創(chuàng)建，實際上一個派生類對象是由其基類對象和派生類對象“組裝”而成，了解這一點才能了解派生類 構(gòu)造函數(shù)/析構(gòu)函數(shù) 的有關(guān)特性。這一系列的創(chuàng)建過程是用構(gòu)造函數(shù)初始化列表完成的。1. 派生類的構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造函數(shù)不能夠被繼承，因此，派生類的構(gòu)造函數(shù)必須通過調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)來初始化派生類對象。所以，在定義派生類的構(gòu)造函數(shù)時除了對自己的數(shù)據(jù)成員進(jìn)行初始化外，還必須負(fù)責(zé)調(diào)用基類構(gòu)造函數(shù)使基類數(shù)據(jù)成員得以初始化。如果派生類中還有子對象時（比如將某個類的對象作為派生類的成員變量），還應(yīng)包含

18、對子對象初始化的構(gòu)造函數(shù)。派生類構(gòu)造函數(shù)的一般格式如下（使用構(gòu)造函數(shù)初始化列表）：派生類名(派生類構(gòu)造函數(shù)總參數(shù)表):基類構(gòu)造函數(shù)(參數(shù)表1),子對象名(參數(shù)表2) /派生類中數(shù)據(jù)成員初始化;派生類構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序如下：l 基類的構(gòu)造函數(shù)l 子對象類的構(gòu)造函數(shù)(如果有的話)l 派生類構(gòu)造函數(shù)Q1：下面程序的運行結(jié)果：class A private:int a;public: A() a=0;cout<<"Ad" /缺省構(gòu)造函數(shù) A(int i) a=i; cout<<"A" /構(gòu)造函數(shù) ;class B:public Aprivate:int b; A aa; /子對象aapublic:B() b=0;cout<<"Bd"<<endl; /缺省構(gòu)造函數(shù) B(int i, int j, int k);