C++编程学习（第37天）
对象的初始化
需要对类对象进行初始化
不能在声明类时对数据成员初始化，如果一个类中所有的成员都是公用的，则可以在定义对象时对数据成员进行初始化。
用构造函数实现数据成员的初始化
C++提供了构造函数来处理对象的初始化。构造函数是一种特殊的成员函数，与其它成员函数不同，不需要用户来调用它，而是在建立对象时自动执行。构造函数是在声明类的时候由类的设计者定义的，程序用户只须在定义对象的同时指定数据成员的初值即可。
构造函数的名字必须与类名同名，而不能任意命名，以便编译系统能识别它并把它作为构造函数处理，它不具有任何类型，不返回任何值。
例1：用构造函数为对象的数据成员赋初值
#include <iostream>
using namespace std;class Time //声明Time类
{
public: //公用函数Time() //定义构造成员函数，函数名与类名相同 {hour = 12; //利用构造函数对对象中的数据成员赋初值minute = 12;sec = 12;}void set_time(); //成员函数声明void show_time(); //成员函数声明
private: //私有声明int hour, minute, sec; //私有数据
};void Time::set_time()
{cin >> hour >> minute >> sec;
}void Time::show_time()
{cout << hour << ":" << minute << ":" << sec << endl;
}int main()
{Time t1;t1.set_time();t1.show_time();Time t2;t2.show_time();return 0;
}在类中定义了构造函数Time，它和所在的类同名，在建立对象时会自动执行构造函数，赋值语句是写在构造函数的函数体中的，只有在调用构造函数时才执行这些赋值语句，对当前对象中的数据成员赋值。
也可以只在类内对构造函数进行声明而在类外定义构造函数。在类外定义构造成员函数，要加上类名Time和域限定符“：：”。
需要注意的是
1、构造函数调用时机：在建立类对象时自动调用构造函数
2、构造函数没有返回值，也没有类型，它的作用只是对对象进行初始化，因此不需要在定义构造函数时声明类型。
3、构造函数不需要用户调用，也不能被用户调用。
4、可以用一个类对象初始化另一个类对象。
5、在构造函数的函数体中不仅可以对数据成员赋初值，而且可以包含其它语句，如cout语句，一般不提倡加入域初始化无关的内容。
6、如果用户没自己没有定义构造函数，则C++系统会自动生成一个构造函数，只是这个构造函数的函数体是空的，也没有参数，不执行初始化操作。
7、构造函数有不同的形式，以便用于不同情况的数据初始化。
带参数的构造函数
带参数的构造函数，在调用不同对象的构造函数时，从外面将不同的数据传递给构造函数，以实现对不同对象的初始化。
构造函数首部的一般形式为
构造函数名（类型1 形参1，类型2 形参2，···）
实参是在定义对象时给出的，定义对象的一般形式为
类名 对象名（实参1，实参2，···）；
在建立对象时把实参的值传递给构造函数相应的形参，把它们作为数据成员的初值。
例2：有两个长方柱，求它们的体积。编写一个基于对象的程序，在类中用带参数的构造函数对数据成员初始化。
#include <iostream>
using namespace std;class Box
{
public:Box(int, int, int);int volume();
private:int length, width, height;
};Box::Box(int len, int w, int h)
{length = len;width = w;height = h;
}int Box::volume()
{return(length * width * height);
}int main()
{Box box1(30, 10, 20);cout << "volume1 = " << box1.volume() << endl;Box box2(3, 1, 2);cout << "volume2 = " << box2.volume() << endl;return 0;
}在构造函数中用参数初始化表对数据成员初始化
带有参数初始化表的构造函数的一般形式为
类名：：构造函数名（[参数表]）[:成员初始化表]{[构造函数体]}
用参数的初始化表法可以减少函数体的长度，使结构函数显得精炼简单，这样就可以直接在类体定义构造函数。
如果数据成员是数组，则应当在构造函数的函数体中用语句对其赋值，而不能在参数初始化表中对其初始化。
对构造函数进行重载
在一个类中可以定义多个构造函数，以便为对象提供不同的初始化的方法，供用户选用，这些构造函数具有相同的名字，而参数的个数或参数的类型不相同，这称为构造函数的重载。
例3：定义两个构造函数，一个有参数，一个无参数
#include <iostream>
using namespace std;class Box
{
public:Box();Box(int h, int w, int len) :height(h), width(w), length(len) {}int volume();
private:int height, width, length;
};Box::Box()
{height = 10;width = 10;length = 10;
}int Box::volume()
{return(height * width * length);
}int main()
{Box box1;cout << "volume1 = " << box1.volume() << endl;Box box2(10, 30, 20);cout << "volume2 = " << box2.volume() << endl;return 0;
}需要注意的是
1、在建立对象时不必给出实参的构造函数，称为默认构造函数，无参构造函数属于默认构造函数，一个类只能有一个默认构造函数。如果用户未定义构造函数，则系统会自动提供一个默认构造函数，但它的函数体是空的，不起初始化作用，如果用户希望在创建对象时就能使数据成员有初值，就必须自己定义构造函数。
2、如果在建立对象时选用的是无参构造函数，应注意正确书写定义对象的语句。
3、尽管在一个类中可以包含多个构造函数，但是对于每一个对象来说，建立对象时只执行其中一个构造函数，并非每个构造函数都被执行。
构造函数中可以使用默认参数
构造函数中参数的值既可以通过实参传递，也可以指定为某些默认值，即如果用户不指定实参值，编译系统就使形参取默认值。
例4：使用默认参数编写程序
#include <iostream>
using namespace std;class Box
{
public:Box(int h = 10, int w = 10, int len = 10);int volume();
private:int height, width, length;
};Box::Box(int h, int w, int len)
{height = h;width = w;length = len;
}int Box::volume()
{return(height * width * length);
}int main()
{Box box1;cout << "v1 = " << box1.volume() << endl;Box box2(15);cout << "v2 = " << box2.volume() << endl;Box box3(15,30);cout << "v3 = " << box3.volume() << endl;Box box4(15,30,20);cout << "v4 = " << box4.volume() << endl;return 0;
}需要注意的是
1、应在声明构造函数时指定默认值，而不能只在定义构造函数时指定默认值
2、在声明构造函数时，形参名可以省略
3、如果构造函数的全部参数都指定了默认值，则在定义对象时可以给一个或几个实参，也可以不给出实参，由于不需要实参也可以调用构造函数，因此全部参数都指定了默认值的构造函数也属于默认构造函数。一个类只能有一个默认构造函数，也就是说，可以不用参数而调用的构造函数，一个类只能有一个。
4、在一个类中定义了全部是默认参数的构造函数后，不能再定义重载构造函数。
利用析构函数进行清理工作
析构函数也是一种特殊的成员函数，它的作用与构造函数相反，它的名字是类名的前面加一个“~”符号。在C++中“~”是位取反运算符，故析构函数是与构造函数作用相反的函数。
当对象的生命周期结束时，会自动执行析构函数，即以下四种情况
1、如果在一个函数中定义了一个对象，当这个函数被调用结束时，对象应释放，在对象释放前自动执行析构函数
2、静态局部对象在函数调用结束时对象不释放，因此也不调用析构函数，只在main函数结束或调用exit函数结束程序时，才调用static局部对象的析构函数。
3、如果定义了一个全局对象，则在程序的流程离开其作用域时，调用该全局对象的析构函数
4、如果用new运算符动态地建立了一个对象，当用delete运算符释放该对象时，先调用该对象的析构函数。
析构函数的作用并不是删除对象，而是在撤销对象占用的内存之前完成一些清理工作，使这部分内存可以被程序分配给新对象使用。
析构函数不返回任何值，没有函数类型，也没有函数参数，因此不能被重载，一个类可以有多个构造函数，但是只能有一个析构函数。
析构函数的作用并不仅限于释放资源方面，它还可以被用来执行“用户希望在最后一次使用对象之后所执行的任何操作”。
一般情况下，类的设计者应当在声明类的同时定义析构函数，以指定如何完成清理工作，如果用户没有定义析构函数，C++编译系统会自动生成一个析构函数，但它只是徒有析构函数的名称和形式，实际上什么操作都不进行。
例5：包含构造函数和析构函数的C++程序。
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;class Student
{
public:Student(int n, string nam, char s) {num = n;name = nam;sex = s;cout << "构造函数！" << endl;}~Student(){cout << "析构函数！" << endl;}void display(){cout << "num: " << num << endl;cout << "name: " << name << endl;cout << "sex: " << sex << endl;}
private:int num;string name;char sex;
};int main()
{Student stu1(1001, "zhangsan", 'a');stu1.display();Student stu2(1002, "lisi", 'b');stu2.display();return 0;
}调用构造函数和析构函数的顺序
在一般情况下，调用析构函数的顺序正好与调用构造函数的顺序相反，最先被调用的构造函数，其对应的析构函数最后被调用，最后被调用的构造函数，其对应的析构函数最先被调用，相当于一个栈，先进后出。这是对同一类存储类别的对象而言的，并不是在任何情况下都是按这一原则处理的。对象可以在不同的作用域中定义，可以有不同的存储机制，这些会影响调用构造函数的析构函数的时机。
系统调用构造函数和析构函数的时机如下：
1、如果在全局范围中定义对象，那么它的构造函数在本文件模块中的所有函数执行前调用，但如果一个程序包含多个文件，而在不同的文件中都定义了全局对象，则这些对象的构造函数的执行顺序是不确定的。当main函数执行完毕或调用exit函数时，调用析构函数。
2、如果定义的是局部自动对象，则在建立对象时调用其构造函数，如果对象所在的函数多次调用，则在每次建立对象时都要调用构造函数，在函数调用结束、对象释放时先调用析构函数。
3、如果在函数中定义静态局部对象，则只在程序第一次调用此函数定义对象时调用构造函数一次，在调用函数结束时对象并不释放，因此也不调用析构函数，只在main函数结束或调用exit函数结束程序时才调用析构函数。