C++类的构造与析构特点及作用详解-C/C++开发

本文章将会可能会涉及到汇编的知识，不过没有关系，我会讲的尽量通俗易懂；另外本篇文章开始前，建议了解下什么是函数重载，这个概念很简单的--有相同的函数名，但参数列表不相同的函数，就是函数重载

一、类的构造函数

什么是构造函数

和类具有相同名称，并且没有返回值类型的函数，就是类的构造函数

概念模糊、直接举例：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
struct Test
{
    Test()        // 和类具有相同的名、并且没有返回值
    {
    }
};
int main()
{
    return 0;
}

构造函数的特点

直接先来说特点吧，然后论证：

1、构造函数在定义对象的时候被调用

2、构造函数可以进行函数重载，可以有很多个

3、创建对象时默认调用的是无参构造

证明1：

构造函数在定义对象的时候被调用；

论证如下:

#include <stdio.h>
struct Test
{
	Test()
	{
		printf("你调用了构造函数\n");		// 此处下断点、如果该函数被调用肯定会停下来。
	}
};
int main()
{
	Test te;
	printf("接力\n");
	return 0;
}

我们在Test()构造的输出语句上加断点、当程序调用Test的printf肯定会停下来，这个时候我们转到反汇编，单步步过、直到函数返回之后，就能知到刚刚是在哪里调用的构造函数了

vs2010：F7编译、F5调试、ALT+8反汇编：

F10一直运行到返回：

这里编译器做了优化，可以直接看出来是在Test定义对象的时候调用了构造。

证明2：

构造函数可以进行函数重载，可以有很多个；

论证如下：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Test
{
	Test()
	{
		printf("你调用了构造函数\n");		// 此处下断点、如果该函数被调用肯定会停下来。
	}
	Test(int a)
	{
		printf("重载%d\n",a);
	}
	Test(int a, int b)
	{
		printf("重载%d\n",a+b);
	}
};
int main()
{
	Test te;
	Test te1(1);
	Test te2(1,1);			// 注意、调用有参的构造函数时，需要传递参数
	system("pause");
	return 0;
}

重载了两个，注意：调用有参数的构造时，需要传递参数。

运行可以通过：

证明3：

创建对象时默认调用的是无参构造；

论证如下：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Test
{
	Test(int a)
	{
		printf("重载%d\n",a);
	}
	Test(int a, int b)
	{
		printf("重载%d\n",a+b);
	}
};
int main()
{
	Test te;            // 普通定义对象的方式、不带参数
	system("pause");
	return 0;
}

首先我们删除无参构造，看看能否编译通过：

不可以

然后删除有参构造：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Test
{
	Test()
	{
		printf("你调用了构造函数\n");		// 此处下断点、如果该函数被调用肯定会停下来。
	}
};
int main()
{
	Test te;
	system("pause");
	return 0;
}

可以

全部都加上：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Test
{
	Test()
	{
		printf("你调用了构造函数\n");		// 此处下断点、如果该函数被调用肯定会停下来。
	}
	Test(int a)
	{
		printf("重载%d\n",a);
	}
	Test(int a, int b)
	{
		printf("重载%d\n",a+b);
	}
};
int main()
{
	Test te;
	system("pause");
	return 0;
}

运行结果：

这已经证明了，Test te;平常这样定义对象的时候，调用的是无参构造。如果需要调用有参构造，必须传入参数；

这个特点很简单、有参函数肯定要传参嘛，所以定义对象的时候肯定要传入参数啊；

但是这里建议无论什么时候写类，最好还是写上无参构造，哪怕什么都不做也尽量写上，避免不必要的麻烦。

构造函数的作用

一般用于初始化类的成员

如下：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Test
{
	int x;
	int y;
	int z;
	Test()
	{
	}
	Test(int x,int y,int z)						// 构造函数初始化对象
	{
		this->x = x;
		this->y = y;
		this->z = z;	
	}
};
int main()
{
	Test te;
	Test te1(1,2,3);							// 定义对象并调用有参构造进行初始化
	printf("%d %d %d\n",te1.x,te1.y,te1.z);		// 输出看看是否初始化成功
	system("pause");
	return 0;
}

运行如下：

初始化成功。

二、类的析构函数

什么是析构函数

类的构造函数名前加上'~'这个符号，就是类的析构函数

概念模糊、代码如下：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Test
{
	Test()
	{
		printf("你调用了一次类的构造函数\n");
	}
	~Test()
	{
		printf("你调用了一次类的析构函数\n");
	}
};
int main()
{
	Test te;
	// system("pause");        // 这里就不要让程序停下来了，不然析构不了
	return 0;
}

~Test(){}就这个样子

析构函数的特点

依然直接先来说特点，然后论证：

1、析构函数不能重载、不能有参数

2、析构函数在变量声明周期结束时被调用

3、析构函数被调用分两种情况：堆栈中定义的对象、全局区中定义的对象

证明1：

析构函数不能重载、不能有参数；

编译不通过。

既然不能有参数，那重载更不可能了

证明成功。

证明2：

析构函数在变量声明周期结束时被调用；

局部变量的生命周期是在一个大括号内，即一个所处块结束。

所以：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Test
{
	Test()
	{
		printf("你调用了一次类的构造函数\n");
	}
	~Test()
	{
		printf("你调用了一次类的析构函数\n");
	}
};
int main()
{
	{
		Test te;
		printf("te生命周期即将结束。\n");
	}                                    // 析构应该在这里被调用
	printf("te生命周期结束。\n");
	system("pause");
	return 0;
}

运行结果如下：

断点

结果

证明成功。

证明3：

析构函数被调用分两种情况：堆栈中定义的对象、全局区中定义的对象；

已知堆栈中定义的对象（局部变量）在块语句结束之后就会被调用，那么带有return的main函数是在返回前调用析构，还是返回后呢？

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Test
{
	Test()
	{
		printf("你调用了一次类的构造函数\n");
	}
	~Test()
	{
		printf("你调用了一次类的析构函数\n");			// 断点--汇编
	}
};
int main()
{
	Test te;
	// system("pause");					// 不要使用pause，不然无法返回
	return 0;
}

断点-调试-汇编：

可以看到是在函数返回前被调用的。

如果在全局区定义的对象呢？

这个问题很难说，像我一样定义两个断点就行了，如下：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Test
{
	Test()
	{
		printf("你调用了一次类的构造函数\n");
	}
	~Test()                                    // 断点
	{
		printf("你调用了一次类的析构函数\n");			
	}
};
Test te;
int main()
{
	// system("pause");					// 不要使用pause，不然无法返回
	return 0;                           // 断点
}

运行：

发现一运行就断在了return，当我们发F10继续运行的时候，并没有直接调用析构，而是到了括号那里：

继续F10：

通过翻译，可以得知这就是进程结束时的一些收尾工作。

继续F10：

现在大概可以总结了，类的对象定义为全局变量时，是在main函数结束之后进程退出之前，调用的析构函数。

小结

当类的对象定义为局部变量时（堆栈），定义这个对象的块作用域结束时就会调用该对象的析构函数，如果在main函数这个块作用域中定义的对象，那么就是在return之前调用析构。

当类的对象定义为全局变量时（全局区），会在main函数return函数返回之后和进程结束之前，调用该对象的析构函数。

析构函数的作用

我们知道了析构函数都是在类的对象生命周期结束时被调用，那么就代表下面不会再使用到这个对象；所以析构函数一般用于一些收尾的工作，以防忘记。

比如当你使用了该对象的成员申请了内存(malloc、new等)、或者open了一些文件，那么可以在析构函数中free delete 或者close。

例如：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Test
{
	int x;
	char* name;
	Test()
	{
		name = (char*)malloc(sizeof(char)*20);        // 构造时动态申请
	}
	~Test()
	{
		if(this->name!=0)                             // 析构时判断是个否为空，不为空释放
		{
			free(name);
			name = 0;
		}
	}
};
int main()
{
	Test te;
	return 0;
}

这里我就不运行了，大家可以自己测试下。