C++类和对象（3)6个类的默认成员函数之构造函数和析构函数

一、类的6个默认成员函数

如果一个类中什么成员都没有，简称为空类。
空类中真的什么都没有吗？并不是，任何类在什么都不写时，编译器会自动生成以下6个默认成员函数

默认成员函数：用户没有显式实现，编译器会生成的成员函数称为默认成员函数
class Date
{

};

 6个默认成员函数分为：
1.初始化和清理：
1）构造函数主要完成初始化工作
2) 析构函数主要完成清理工作
2.拷贝复制
1）拷贝构造是使用同类对象初始化创建对象
2）复制重载主要是把一个对象复制给另一个对象
3.取地址重载
主要是普通对象和const对象取地址，这两个很少回自己实现

二、构造函数 (Init)

2.1概念

对于以下Date类：

class Date
{
public:void Init(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d1;d1.Init(2022, 7, 5);d1.Print();Date d2;d2.Init(2022, 7, 6);d2.Print();return 0;
}

对于Date类，可以通过 Init 公有方法给对象设置日期，但如果每次创建对象时都调用该方法设置
信息，未免有点麻烦，那能否在对象创建时，就将信息设置进去呢？
构造函数是一个特殊的成员函数，名字与类名相同, 创建类类型对象时由编译器自动调用，以保证
每个数据成员都有 一个合适的初始值，并且在对象整个生命周期内只调用一次

2.2特性 

构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数虽然名称叫构造，但是构造函数的主要任
务并不是开空间创建对象，而是初始化对象

其特征如下：
1. 函数名与类名相同
2. 无返回值(也不需要写void)
3. 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数

例如：在栈中，如果会经常忘记初始化栈，那么就可以把初始化函数写成构造函数

class Stack
{
public://构造函数Stack(int capacity =4){a = (int*)malloc(sizeof(Stack) * 4);if (a == NULL){perror("malloc fail::");return;}size = 0;capacity = 4;}
private:int* a;int size;int capacity;
};

在类中写了这个构造函数，就替代了初始化Init函数，即使在用类的时候，不进行初始化，也不会报错了，这是因为对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数

4. 构造函数可以重载（也就是有多种初始化的方式）

5.构造函数的调用：
对象（参数列表）

class Date
{
public:// 1.无参构造函数Date(){}// 2.带参构造函数Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};void TestDate()
{Date d1; // 调用无参构造函数Date d2(2025, 1, 1); // 调用带参的构造函数// 注意：如果通过无参构造函数创建对象时，对象后面不用跟括号，否则就成了函数声明// 以下代码的函数：声明了d3函数，该函数无参，返回一个日期类型的对象// warning C4930: “Date d3(void)”: 未调用原型函数(是否是有意用变量定义的?)Date d3();//不可以这样写，因为会跟函数的声明冲突，编译器不好识别
}

6. 如果类中没有显式定义构造函数，则C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数，一旦
用户显式定义编译器将不再生成

class Date
{
public:// 如果用户显式定义了构造函数，编译器将不再生成void Print(){cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;}private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{// 此处没有定义构造函数，但是编译器会自己生成一个无参的默认构造函数Date d1;d1.Print();return 0;
}

7.我们不写构造函数时，编译器默认生成构造函数，内置类型（语言本身定义的基础类型，如int/char等）不做处理[但也不一定，有些编译器会做处理]，自定义类型（用struct/class等定义的类型）会去调用它的默认构造

class Time
{
public:Time(){cout << "Time()" << endl;_hour = 0;_minute = 0;_second = 0;}
private:int _hour;int _minute;int _second;
};
class Date
{
private:// 基本类型(内置类型)//这里C++11才支持，这里不是初始化，这里只是声明//这里给的是默认缺省值，是编译器生成的给构造函数用的int _year = 2025;int _month = 10;int _day = 1;// 自定义类型Time _t;
};
int main()
{Date d;return 0;
}

注意：C++11 中针对内置类型成员不初始化的缺陷，又打了补丁，即：内置类型成员变量在类中声明时可以给默认值，这个默认值叫缺省值，是给编译器生成的构造函数用的，不是初始化，如果在显示的初始化了，就不会使用这个缺省值了

8. 无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数，并且默认构造函数只能有一个。
注意：无参构造函数、全缺省构造函数、我们没写编译器默认生成的构造函数，都可以认为是默认构造函数，也就是不传参数调用的构造函数就是默认构造函数，虽然他们在语法上时符合函数重载，但是他们在调用时会产生调用不明确

例如：

class Date
{
public:Date(){_year = 1900;_month = 1;_day = 1;}Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d4;return 0;
}

由于包含多个默认构造函数，编译器不知道调用哪个，所以会报错

总结：
什么时候需要写构造函数呢？
（1）一般情况下，又内置类型成员，就需要自己写构造函数，不能用编译器自己生成的
（2）如果全部都是自定义类型成员，那么可以考虑让编译器自己生成
（3）一般情况下构造函数都是需要自己写的
（4）两种情况下，编译器自动生成的构造函数可以：
1.内置类型的成员都有缺省值，且符合我们的要求 
2.全是自定义类型的构造，且这些类型都有定义默认构造

三、析构函数 （destroy)

3.1 概念

通过前面构造函数的学习，我们知道一个对象是怎么来的，那一个对象又是怎么没呢的？
析构函数：与构造函数功能相反，析构函数不是完成对对象本身的销毁，局部对象销毁工作是由
编译器完成的。而对象在销毁时会自动调用析构函数，完成对象中资源的清理工作。

3.2 特性

析构函数是特殊的成员函数，其特征如下：
1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
2. 无参数无返回值类型,所以不能重载。
3. 一个类只能有一个析构函数。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。注意：析构函数不能重载。这个默认生成的析构函数不会对内置类型作用，只会对自定义类型作用
4. 对象生命周期结束时，C++编译系统系统自动调用析构函数。

例如：在栈中，如果会经常忘记最后使用栈后销毁栈，那么就容易导致内存泄漏，析构函数就很好的解决了这一问题

class Stack
{
public://析构函数~Stack(){if (a != NULL){free(a);a = NULL;size = 0;capacity = 0;}}
private:int* a;int size;int capacity;
};

上面这里这个~stack函数就是析构函数，在对象生命周期结束时，会自动调用这个函数
有了这个函数，就不怕以后忘记调用Destory函数了

5. 关于编译器自动生成的析构函数，是否会完成一些事情呢？下面的程序我们会看到，编译器 生成的默认析构函数，对自定类型成员调用它的析构函数。

class Time
{
public:~Time(){cout << "~Time()" << endl;}
private:int _hour;int _minute;int _second;
};
class Date
{
private:// 基本类型(内置类型)int _year = 1970;int _month = 1;int _day = 1;// 自定义类型Time _t;
};
int main()
{Date d;return 0;
}

程序运行结束后输出：~Time(）

在main方法中根本没有直接创建Time类的对象，为什么最后会调用Time类的析构函数？
因为：main方法中创建了Date对象d，而d中包含4个成员变量，其中_year, _month, _day三个是
内置类型成员，销毁时不需要资源清理，最后系统直接将其内存回收即可；而_t是Time类对
象，所以在d销毁时，要将其内部包含的Time类的_t对象销毁，所以要调用Time类的析构函数。但是：main函数中不能直接调用Time类的析构函数，实际要释放的是Date类对象，所以编译器会调用Date类的析构函数，而Date没有显式提供，则编译器会给Date类生成一个默认的析构函数，目的是在其内部调用Time类的析构函数，即当Date对象销毁时，要保证其内部每个自定义对象都可以正确销毁 ，main函数中并没有直接调用Time类析构函数，而是显式调用编译器为Date类生成的默认析构函数

注意：创建哪个类的对象则调用该类的析构函数，销毁那个类的对象则调用该类的析构函数

总结:
1.一般情况下，有动态申请的资源，就需要显示写析构函数进行释放
2.没有动态申请的资源，就不需要写析构函数进行释放
3.需要释放资源的成员都是自定义类型，是不需要写析构的，因为他们在栈上，出了作用域自动就销毁了