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《C++程序设计》笔记p3

news 2025/9/21 14:40:00

C++对象的生命周期

为对象创建内存
创建对象的各个成员变量（调用各个成员变量的构造函数）
调用构造函数初始化对象自身
使用对象...
调用析构函数释放对象使用的资源。
销毁各个程序员变量（调用各个成员变量的析构函数）
释放内存

析构函数 (Destructor)

作用：释放对象对象使用的资源。

析构函数会在对象销毁前自动调用。如果类内没有定义析构函数，则编译器也会为其添加一个析构函数，默认的析构函数什么都不做。

析构函数的语法

class 类名{public:~类名(void) {... 做释放内存或关闭文件等操作。}
}

说明：

析构函数只有一个，且不能重载。
析构函数没有参数和返回值。
析构函数会在对象销毁前自动调用。无需手动调用。

全局变量（对象）的构造和析构函数调用规则

全局变量（对象）存在于数据段，而数据段是在 main 函数调用之前创建，并创建数据段内的对象，因此全局变量（对象）的构造函数会先用main调用。同样析构函数也会在 main 函数结束后调用。

构造函数的传参语法

类名 对象名;  // 调用无参的构造函数
类名 对象名(实参列表);  // 调用有参的构造函数，根据重载规则匹配构造函数
类名 对象名 = 值;  // 调用一个参数的构造函数（同时根据重载匹配规则）

如

int i = 0;  //等同于 int i(0);

示例代码

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>using namespace std;// 定义一个MyString类，使用动态数组来存储字符信息
class MyString {public:// 将字符串初始化成 n个内容为 c的字符MyString(char c, int n) {cout << "MyString(" << c << "," << n<<")\n";data = (char*)malloc(n+1);for (int i = 0; i < n; i++) {data[i] = c;}data[n] = '\0';}MyString(const char * p=""):data(NULL) {cout << "MyString(" << p << ")\n";// 计算传入参数的长度int str_len = strlen(p);data = (char*)malloc(str_len+1);strcpy(data, p);}// 析构函数~MyString(){cout << "~MyString(" << data << ")" << endl;free(data);}private:char * data;
};int main(int argc, char * argv[]) {MyString s1;  // 调用无参数的构造函数MyString s2('x', 10);  // 根据重载规则调用两个参数的构造函数。MyString s3("name1"); // 调用一个参数的构造函数MyString s4 = "name2"; // 调用一个参数的构造函数cout << sizeof(s1) << endl;cout << "程序结束!" << endl;return 0;
}// MyString x1("world");
// MyString x2("1111");

`new` 和 `delete` 关键字

作用：在堆上创建对象和释放对象。

C 语言分配内存的方法: malloc/free

C++ 创建对象的方法: new / delete

new 分配内存，同时调用构造函数
delete 调用析构函数，然后释放内存

语法

// 创建单个对象
new 类名;  // 调用无参数的构造函数
new 类名(实参列表); // 根据重载规则调用有参数的构造函数// 创建对象数组
new 类名[对象个数(整数)]
// 创建对象数组，并指定构造函数
new 类名[对象个数(整数)]{每个对象的初始化构造函数}// 销毁单个对象
delete 对象地址
// 销毁对象数组
delete [] 对象地址

深拷贝和浅拷贝

浅拷贝：是指在复制对象的过程中，对象的每个成员都依次赋值给新对象的成员各个成员。

对象的默认复制是浅拷贝

深拷贝：是指在复制对象的过程中，每个对象的资源都各自独立，不共用，成为独立的个体。

拷贝构造函数（copy construtor）

作用：是进行深拷贝

语法格式

class 类名{类名(const 类名 & src){}
};

说明：

拷贝构造数是C类的缺省构造函数。如果不写此构造函数。C 默认生成一个缺省的构造函数。默认执行浅拷贝

示例代码

#include <stdlib.h>
#include <string.h>using namespace std;// 定义一个MyString类，使用动态数组来存储字符信息
class MyString {public:// 将字符串初始化成 n个内容为 c的字符MyString(char c, int n) {cout << "MyString(" << c << "," << n<<")\n";data = (char*)malloc(n+1);for (int i = 0; i < n; i++) {data[i] = c;}data[n] = '\0';}MyString(const char * p=""):data(NULL) {cout << "MyString(" << p << ")\n";// 计算传入参数的长度int str_len = strlen(p);data = (char*)malloc(str_len+1);strcpy(data, p);}// 拷贝构造函数,对指针执向的内容进行深度复制MyString(const MyString & src) {cout << "MyString(const MyString& src.data:" << src.data << ")\n";// 求源对象字符的长度int str_len = strlen(src.data);data = (char*) malloc(str_len+1);strcpy(data, src.data);}// 析构函数~MyString(){cout << "~MyString(" << data << ")" << endl;free(data);}const char * c_str(void) {return data;}private:char * data;
};int main(int argc, char * argv[]) {MyString s1 = "zhangsan";MyString s2 = s1;  // 调用拷贝构造函数MyString s3(s2);  // 调用拷贝构造函数cout << "s1:" << s1.c_str() << endl;cout << "s2:" << s2.c_str() << endl;cout << "程序结束!" << endl;return 0;
}

示例：

给MyString添加两个成员函数

class MyString{public:void copy(const char * content) {...}void copy(const MyString & src) {...}
};

使其修改 data 执行的内容，让器变为新的内容

参考

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>using namespace std;// 定义一个MyString类，使用动态数组来存储字符信息
class MyString {public:// 将字符串初始化成 n个内容为 c的字符MyString(char c, int n) {cout << "MyString(" << c << "," << n<<")\n";data = (char*)malloc(n+1);for (int i = 0; i < n; i++) {data[i] = c;}data[n] = '\0';}MyString(const char * p=""):data(NULL) {cout << "MyString(" << p << ")\n";// 计算传入参数的长度int str_len = strlen(p);data = (char*)malloc(str_len+1);strcpy(data, p);}// 拷贝构造函数,对指针执向的内容进行深度复制MyString(const MyString & src) {cout << "MyString(const MyString& src.data:" << src.data << ")\n";// 求源对象字符的长度int str_len = strlen(src.data);data = (char*) malloc(str_len+1);strcpy(data, src.data);}// 析构函数~MyString(){cout << "~MyString(" << data << ")" << endl;free(data);}const char * c_str(void) {return data;}private:char * data;public:// 要求不能有内存泄漏void copy(const char * content) {// 释放自己原有的内存free(data);int str_len = strlen(content);data = (char*)malloc(str_len+1);strcpy(data, content);}void copy(const MyString & src){// 释放自己原有的内存free(data);int str_len = strlen(src.data);data = (char*)malloc(str_len+1);strcpy(data, src.data);}
};int main(int argc, char * argv[]) {MyString s1 = "zhangsan";MyString s2;s2.copy(s1);cout << "s1:" << s1.c_str() << endl; // zhangsancout << "s2:" << s2.c_str() << endl; // zhangsans2.copy("lisi");cout << "s2:" << s2.c_str() << endl; // lisi cout << "程序结束!" << endl;return 0;
}

C++ 成员函数的调用方式:

语法

对象.函数名（参数列表）
对象指针->函数名（参数列表）

面向对象编程（OOP）

OOP（Object Oriented Programming）

类：对象的描述（蓝图）

对象：类创建的实例，真正占用内存的变量。

思想：用类来描述对象的行为。用类封装对象数据。

描述方法：

有两个人（Human)，张三(zhang3) 和 李四(li3)张三工作赚钱 1000 元
李四借张三 300 元
李四买游戏机花了270元;
张三教李四玩王者荣耀
李四教张三 C++用面相对象的思想来描述。

示例代码:

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>using namespace std;class Human {public:Human(const char * n) : name(n),money(0){}void showInfo(void) {cout << name << ", 有钱:" << money << "元, 技能:" << skill << endl;}void work(int m) {money += m;cout << name << " 工作赚了" << m << "元，共有"  << money << "元" << endl;}void borrowFrom(Human & h, int m) {if (m > h.money) {cout << h.name << "没有" << m << "元这么多钱，借钱失败!" << endl;return;}h.money -= m;money += m;cout << h.name << "借给" << name << m << "元钱!" << endl;}private:string name;int money;string skill; // 技能 :w};int main(int argc, char * argv[]) {// 有两个人（Human)，张三(zhang3) 和 李四(li3)Human zhang3("张三");Human li4("李四");// 张三工作赚钱 1000 元// zhang3.work(1000);// 李四借张三 300 元li4.borrowFrom(zhang3, 300);zhang3.showInfo();li4.showInfo();
//    // 李四买游戏机花了270元;
//    li4.buy("游戏机", 270);
//    // 李四教张三玩王者荣耀
//    li4.teach(zhang3, "王者荣耀");
//    // 张三教李四 C++
//    zhang3.teach(li4, "C++");cout << "程序结束!" << endl;return 0;
}

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