详解C++中构造函数,拷贝构造函数和赋值函数的区别和实现
作者:Zmyths
C++中一般创建对象,拷贝或赋值的方式有构造函数,拷贝构造函数,赋值函数这三种方法。下面就详细比较下三者之间的区别以及它们的具体实现
1.构造函数
构造函数是一种特殊的类成员函数,是当创建一个类的对象时,它被调用来对类的数据成员进行初始化和分配内存。(构造函数的命名必须和类名完全相同)
首先说一下一个C++的空类,编译器会加入哪些默认的成员函数
默认构造函数和拷贝构造函数
析构函数
赋值函数(赋值运算符)
取值函数
**即使程序没定义任何成员,编译器也会插入以上的函数!
注意:构造函数可以被重载,可以多个,可以带参数;析构函数只有一个,不能被重载,不带参数
而默认构造函数没有参数,它什么也不做。当没有重载无参构造函数时,
A a就是通过默认构造函数来创建一个对象
下面代码为构造函数重载的实现
<span style="font-size:14px;">class A { int m_i; Public: A() { Cout<<”无参构造函数”<<endl; } A(int i):m_i(i) {} //初始化列表 }</span>
2.拷贝构造函数
拷贝构造函数是C++独有的,它是一种特殊的构造函数,用基于同一类的一个对象构造和初始化另一个对象。
当没有重载拷贝构造函数时,通过默认拷贝构造函数来创建一个对象
A a;
A b(a);
A b=a; 都是拷贝构造函数来创建对象b
强调:这里b对象是不存在的,是用a 对象来构造和初始化b的!!
先说下什么时候拷贝构造函数会被调用:
在C++中,3种对象需要复制,此时拷贝构造函数会被调用
- 1)一个对象以值传递的方式传入函数体
- 2)一个对象以值传递的方式从函数返回
- 3)一个对象需要通过另一个对象进行初始化
什么时候编译器会生成默认的拷贝构造函数:
- 1)如果用户没有自定义拷贝构造函数,并且在代码中使用到了拷贝构造函数,编译器就会生成默认的拷贝构造函数。但如果用户定义了拷贝构造函数,编译器就不在生成。
- 2)如果用户定义了一个构造函数,但不是拷贝构造函数,而此时代码中又用到了拷贝构造函数,那编译器也会生成默认的拷贝构造函数。
因为系统提供的默认拷贝构造函数工作方式是内存拷贝,也就是浅拷贝。如果对象中用到了需要手动释放的对象,则会出现问题,这时就要手动重载拷贝构造函数,实现深拷贝。
下面说说深拷贝与浅拷贝:
- 浅拷贝:如果复制的对象中引用了一个外部内容(例如分配在堆上的数据),那么在复制这个对象的时候,让新旧两个对象指向同一个外部内容,就是浅拷贝。(指针虽然复制了,但所指向的空间内容并没有复制,而是由两个对象共用,两个对象不独立,删除空间存在)
- 深拷贝:如果在复制这个对象的时候为新对象制作了外部对象的独立复制,就是深拷贝。
拷贝构造函数重载声明如下:
A (const A&other)
下面为拷贝构造函数的实现:
<span style="font-size:14px;">class A { int m_i A(const A& other):m_i(other.m_i) { Cout<<”拷贝构造函数”<<endl; } }</span>
3.赋值函数
当一个类的对象向该类的另一个对象赋值时,就会用到该类的赋值函数。
当没有重载赋值函数(赋值运算符)时,通过默认赋值函数来进行赋值操作
A a;
A b;
b=a;
强调:这里a,b对象是已经存在的,是用a 对象来赋值给b的!!
赋值运算的重载声明如下:
A& operator = (const A& other)
通常大家会对拷贝构造函数和赋值函数混淆,这儿仔细比较两者的区别:
1)拷贝构造函数是一个对象初始化一块内存区域,这块内存就是新对象的内存区,而赋值函数是对于一个已经被初始化的对象来进行赋值操作。
<span style="font-size:14px;">class A; A a; A b=a; //调用拷贝构造函数(b不存在) A c(a) ; //调用拷贝构造函数 /****/ class A; A a; A b; b = a ; //调用赋值函数(b存在)</span>
2)一般来说在数据成员包含指针对象的时候,需要考虑两种不同的处理需求:一种是复制指针对象,另一种是引用指针对象。拷贝构造函数大多数情况下是复制,而赋值函数是引用对象
3)实现不一样。拷贝构造函数首先是一个构造函数,它调用时候是通过参数的对象初始化产生一个对象。赋值函数则是把一个新的对象赋值给一个原有的对象,所以如果原来的对象中有内存分配要先把内存释放掉,而且还要检察一下两个对象是不是同一个对象,如果是,不做任何操作,直接返回。(这些要点会在下面的String实现代码中体现)
!!!如果不想写拷贝构造函数和赋值函数,又不允许别人使用编译器生成的缺省函数,最简单的办法是将拷贝构造函数和赋值函数声明为私有函数,不用编写代码。如:
<span style="font-size:14px;">class A { private: A(const A& a); //私有拷贝构造函数 A& operate=(const A& a); //私有赋值函数 }</span>
如果程序这样写就会出错:
<span style="font-size:14px;">A a; A b(a); //调用了私有拷贝构造函数,编译出错 A b; b=a; //调用了私有赋值函数,编译出错</span>
所以如果类定义中有指针或引用变量或对象,为了避免潜在错误,最好重载拷贝构造函数和赋值函数。
下面以string类的实现为例,完整的写了普通构造函数,拷贝构造函数,赋值函数的实现。String类的基本实现见我另一篇博文。
<span style="font-size:14px;">String::String(const char* str) //普通构造函数 { cout<<construct<<endl; if(str==NULL) //如果str 为NULL,就存一个空字符串“” { m_string=new char[1]; *m_string ='\0'; } else { m_string= new char[strlen(str)+1] ; //分配空间 strcpy(m_string,str); } } String::String(const String&other) //拷贝构造函数 { cout<<"copy construct"<<endl; m_string=new char[strlen(other.m_string)+1]; //分配空间并拷贝 strcpy(m_string,other.m_string); } String & String::operator=(const String& other) //赋值运算符 { cout<<"operator =funtion"<<endl ; if(this==&other) //如果对象和other是用一个对象,直接返回本身 { return *this; } delete []m_string; //先释放原来的内存 m_string= new char[strlen(other.m_string)+1]; strcpy(m_string,other.m_string); return * this; }</span>
一句话记住三者:
对象不存在,且没用别的对象来初始化,就是调用了构造函数;
对象不存在,且用别的对象来初始化,就是拷贝构造函数(上面说了三种用它的情况!)
对象存在,用别的对象来给它赋值,就是赋值函数。
以上为本人结合很多资料和图书整理出来的,将核心的点都系统的理出来,全自己按条理写的,现在大家对普通构造函数,拷贝构造函数,赋值函数的区别和实现应该都清楚了。
以上所述是小编给大家介绍的C++中构造函数,拷贝构造函数和赋值函数的区别和实现详解整合,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对脚本之家网站的支持!