对象的初始化和清理

构造函数和析构函数

对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题

一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知

同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题

c++利用了构造函数和析构函教解决上述问题，这两个的数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。

对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会提供编译器提供的构造函数和析构函数是空实现，

1、构造函数：主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值，构造函数有编译器自动调用，无需手动调用

语法：类名( ){ }

①构造函数：没有返回值也不写void

②函数名称与类名相同

③构造函数可以有参数，因此可以发生重载

④程序在调用对象时候会自动调用构造，无需手动调用，而且只会调用一次

2、析构函数：主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一下清理工作

语法：~类名( ){ }

①析构函数，没有返回值也不写void

②函数名称与类名相同，在名称前加上符号~

③析构函数不可以有参数，因此不可以发送重载

④程序在对象销毁前会自动调用析构，无需手动调用，而且只会调用一次

class Person{
public:
    //构造函数
    Person(){
        cout << "Person构造函数的调用"<<endl;
    }

    //析构函数
    ~Person(){
        cout << "Person析构函数的调用"<<endl;
    }    

}

//构造和析构都是必须有的实现，如果我们自己不提供，编译器会提供一个空实现的构造和析构
void test01(){
    Person p;//在栈上的数据，test01执行完毕后，释放这个对象
}

int main(){
    test01();
}

构造函数的分类及调用

1、两种分类方式

①按参数分为：有参构造和无参构造（默认构造 ）

②按类型分为：普通构造和拷贝构造

2、三种调用方式

①括号法

②显示法

③隐式转换法

class Person{
    //构造函数
    Person(){
        cout << "Person的无参构造函数调用"<<endl;
    }
    Person( int a ){
        age = a;
        cout << "Person的有参构造函数调用"<<endl;
    }
    //拷贝构造函数
    Person(const Person &p){
        cout << "Person的拷贝构造函数调用"<<endl;      
        age = p.age;
    }

    //析构函数
    ~Person(){
        cout << "Person的析构函数的调用"<<endl;
    }

    int age;
};

void test01(){
    //括号法
    Person p1;//默认构造函数调用
    Person p2(10);//有参构造函数
    Person p3(p1);//拷贝构造函数
    //注意事项
    调用默认构造函数的时候，不要加()
    下面这行代码，编译器会任务是一个函数声明
    Person p1();
    
    //显示法
    Person p1;
    Person p2 = Person(10);//有参构造
    Person p3 = Person(p2);	//拷贝构造
    //注意事项
    Person(10);//匿名对象 特点：当前行执行结束后，系统会立即回收掉匿名对象
    Person(p3);//不要利用拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器会认为Person(p3)===Person p3;对象声明

    //隐式转换法
    Person p4 = 10;//相当于写了Person p4=Person(10);
    Person p5 = p4;//拷贝构造
}

int main(){
    
    
}

拷贝构造函数调用时机

C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况

①使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象

②值传递的方式给函数参数传值

③以值方式返回局部对象

class Person{
public:
    Person(){
        cout << "Person的默认构造函数的调用"<<endl;        
    }
    Person( int a ){
        age = a;
        cout << "Person的有参构造函数调用"<<endl;
    }
    Person(const Person &p){
        cout << "Person的拷贝构造函数调用"<<endl;      
        age = p.age;
    }
    ~Person(){
        cout << "Person的析构函数的调用"<<endl;
    }
    int m_Age;
}

//使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01(){
    Person p1(20);
    Person p2(p1);
}

//值传递的方式给函数参数传值
void doWork(Person p){
    
}
void test02(){
    Person p;
    doWork(p);
}

//值方式返回局部变量
Person doWork2(){
    Person p1;
    return p1;
}
void test03(){
    Person p = doWork2();
}

int main(){
    test01();
}

构造函数的调用规则

默认情况下，C++编译器至少给一个类添加3个函数

1、默认构造函数（无参，函数体为空）

2、默认析构函数（无参，函数体为空）

3、默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝

构造函数调用规则如下：

1、如果用户定义有参构造函数，C++不在提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造

2、如果用户定义拷贝构造函数，C++不会再提供其他构造函数

深拷贝与浅拷贝

1、浅拷贝：简单的赋值拷贝操作

2、深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作

如果属性有在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题

class Person{
public:
    Person(){
        cout << "Person的默认构造函数的调用"<<endl;        
    }
    Person( int age,int height){
        m_Age = age;
        m_Height=new int(height);
       
        cout << "Person的有参构造函数调用"<<endl;
    }
    Person(const Person &p){
        cout << "Person的拷贝构造函数调用"<<endl;      
        age = p.age;
    }
    //自己实现拷贝构造函数，解决浅拷贝带来的问题
    Person(const Person &p){
        cout <<"Person拷贝构造函数调用"<<endl;
        m_Age = p.m_Age;
        //m_Height = p.m_Height;编译器默认实现就是这行代码
        m_Height = new int(*p.m_Height);
    }

    ~Person(){
        //析构代码，将堆区开辟数据做释放操作
        if(m_Height!=NULL){
            delect m_Height;
            m_Height = NULL;
        } 
        cout << "Person的析构函数的调用"<<endl;
    }
    int m_Age;
    int *m_Height;
}

void test01(){
    //浅拷贝带来的问题，堆区的内存重复释放，要利用深拷贝解决
    Person p1(18,160);
    cout << "P1的年龄多大"<<p1.m_Age<<"身高多少："<<*p1.m_Height<<endl;
    Person p2(p1);
    cout << "P2的年龄多大"<<p2.m_Age<<"身高多少："<<*p2 .m_Height<<endl;
}

初始化列表

C++提供了初始化列表语法，用来初始化属性

语法：构造函数（）：属性1（值1），属性2（值2）...{ }

class Person{
public:
    //传统初始化操作
    Person(int a,int b,int c){
        m_A=a;
        m_B=b;
        m_C=c;
    }

    //初始化列表初始化属性
    Person(int a ,int b,int c):m_A(a),m_B(b),m_C(c){
        
    }

    int m_A;
    int m_B;
    int m_C;
}

void test01(){
    Person p(10,20,30);

    Person p;
    cout << "m_A=" <<p.m_A <<endl;
    cout << "m_B=" <<p.m_B <<endl;
    cout << "m_C=" <<p.m_C <<endl;    
}

int main(){

    
}

类对象作为类成员

C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为对象成员

class A { }
class B {
    A a;
}
//B类中有对象A作为成员，A为对象成员
//当创建B对象时，A与B的构造和析构的顺序如何

//当其他类对象作为本类成员，构造时候先构造类对象，再构造自身，析构顺序与构造相反
class Phone
{
pubilc:
    Phone(String pName){
        m_Pname = pName;
        cout << "phone的构造函数的调用"<<endl;
    }
    ~Phone( ){
        cout << "phone的析构函数的调用"<<endl;
    }
    string m_PName;
};

class Person
{
pubilc:
    Person(String name,string pName):m_Name(name),m_Phone(pName)
    {
        cout << "Person的构造函数的调用"<<endl;
    }
    ~Person()
    {
        cout << "Person的析构函数的调用"<<endl;
    }

    string m_Name;
    Phone m_Phone;
}

void test01(){
    Person p("张三","华为pro"); 
}

C++对象模型和this指针

成员变量和成员函数分开存储

在C++中，类内的成员变量和成员函数分开存储

只有非静态成员变量才属于类的对象上

class Person{
    
};

class Person01{
    int m_A;//非静态成员变量属于类的对象上
    static int m_B;//静态成员变量不属于类的对象上
    void func(){}//非静态成员函数不属于类的对象上
    static void func2(){}//静态成员函数不属于类的对象上
};
int Person01::m_B =0;

void test01(){
    Person p;
    
    //空对象占用内存空间为：1
    //C++编译器会给每一个空对象也分配一个字节空间，是为了区分空对象占内存的位置
    //每一个空对象也应该有一个独一无二的内存地址
    cout << "sizeof p="<< sizeof(p) << endl;
}

void test01(){
    Person01 p;
    
    cout << "sizeof p="<< sizeof(p) << endl;
}

this指针概念

每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例，也就是说多个同类型的对象会共用一块代码

那么问颗是:这一块代码是如何区分那个对象调用自己的呢?

1、C++通过提供特殊的对象指针，this指针，解决上诉问题。this指针指向被调用的成员函数所属的对象

2、this指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针

3、this指针不需要定义，直接使用即可

4、this指针的用途：

①当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分

②在类的非静态成员函数中返回对象本身，可使用return *this

class Person{
    Person(int age){
        //this指针指向被调用的成员函数所属的对象
        this->age = age;//M_Age成员变量
    }
    //通过引用方式返回的是p2本体，如果Person PersonAddAge(Person &p)返回的是p2拷贝过的p2'
    Person& PersonAddAge(Person &p){
        this->age+=p.age;

        //this指向p2的指针，而*this指向的就是p2这个对象本体
        return *this;
    }
    int age;
};

void test01(){
    Person p1(18);
    cout <<"p1的年龄"<<p1.age<<endl;
}

void test02(){
    Person p1(10);
    Person p2(10);
    //链式编程思想
    p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);
    cout <<"p2的年龄"<<p2.age<<endl;
}

空指针访问成员函数

C++中空指针也是可以调用成员函数的，但是要注意有没有用到this指针

如果用到this指针，需要加以判断保证代码的健壮性

class Person
{
Public:
    void showClassName(){
        cout <<"this is Person class" <<endl;
    }
    void showPersonAge(){
        //m_Age=this->m_Age,报错原因是因为传入的指针是为NULL
        if(this == NULL){
            return;
        }
        cout <<"age=" <<m_Age <<endl;
    }
    int m_Age;
};

void test01(){
    Person *p = NULL;
    p->showClassName();
    p->showPersonage();
}

const修饰成员函数

1、常函数

①成员函数后加上const后我们称为这个函数的常函数

②常函数内不可以修改成员属性

③成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依然可以修改

2、常对象

①声明对象前加const称该对象为常对象

②常对象只能调用常函数

class Person{
public:
    //void showPerson() const==const Person* const this;
    //在成员函数后面加const,修饰的是this指向，让指针指向的值也不可以修改
    void showPerson() const{
        //this指针的本质是 指针常量 指针的指向是不可以修改的
        //this==Person *const this;故指针常量 指针的指向是不可以修改的
        //实际上m_A=this m_A
        m_B = 100;
        this = NULL;//this指针不可以修改指针的指向
    }
    void showPerson01(){
        //this指针的本质是 指针常量 指针的指向是不可以修改的
        //this==Person *const this;故指针常量 指针的指向是不可以修改的
        //实际上m_A=this m_A
        m_A = 100;
        this = NULL;//this指针不可以修改指针的指向
    }
    void func(){
        
    }
    int m_A;
    mutable  int m_B;//特殊变量，即使在常函数中，也可以修改这个值，加关键字mutable
};

//常函数
void test01(){
    Person p;
    p.showPerson();
}

//常对象
void test02(){
    const Person p;//在对象前加const,变为常对象
    p.m_A = 100;
    p.m_B = 100;//m_B是特殊值，在常对象下也可以修改
    p.showPerson();//常对象只能调用常函数
    p.func();//常对象不可以调用普通成员函数，因为普通成员函数可以修改属性
}