名詞概念

默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)：不用傳參就可以調(diào)用的構(gòu)造函數(shù)。有3種默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)（但是只能存在一個(gè)）：       

• 1、構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)是全缺省的；       
• 2、構(gòu)造函數(shù)是無參的；       
• 3、編譯器自動(dòng)生成的（當(dāng)我們沒有編寫構(gòu)造函數(shù)時(shí)）

顯式構(gòu)造函數(shù)：用戶自己編寫的構(gòu)造函數(shù)。 

隱式構(gòu)造函數(shù)：編譯器主動(dòng)生成的。注意：當(dāng)用戶自己編寫了構(gòu)造函數(shù)（包括拷貝構(gòu)造函數(shù)），也就是出現(xiàn)顯示構(gòu)造函數(shù)時(shí)，便不會(huì)有隱式構(gòu)造函數(shù)，即編譯器不會(huì)主動(dòng)生成了。 

默認(rèn)成員函數(shù)

在C++的類中，有6個(gè)默認(rèn)的成員函數(shù)。所謂的默認(rèn)成員函數(shù)，就是用戶自己沒在類中編寫的“特殊”成員函數(shù)，但是編譯器會(huì)自動(dòng)生成的成員函數(shù)（也叫“隱式成員函數(shù)”）。

（ps：不要跟上面的 “ 默認(rèn)成員函數(shù) ” 概念混淆了，說不清道不明的，靠自己領(lǐng)會(huì)了）

如下所示

#include <iostream>
using namespace std;

class Date
{

};

int main()
{
	Date d;
	// cout<<sizeof(d)<<endl;  // 對(duì)象d的內(nèi)存大小是1
	return 0;
}

我們定義了一個(gè)類Date，而在Date這個(gè)類中既沒有成員變量，也沒有成員函數(shù)，是一個(gè)空類。

然而實(shí)際上，編譯器自己默默地生成6個(gè)成員函數(shù)。分別是 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù) 、 默認(rèn)析構(gòu)函數(shù) 、 默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù) 、 默認(rèn)賦值運(yùn)算符重載函數(shù) 、默認(rèn)取地址操作符重載函數(shù) 、 默認(rèn)const取地址操作符重載函數(shù)。

題外話，我們?cè)趍ain函數(shù)里面，創(chuàng)建了一個(gè)空類Date的對(duì)象（也叫實(shí)例），請(qǐng)問對(duì)象d的大小是多少呢？驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)對(duì)象d的內(nèi)存大小是1。面對(duì)這種情況我會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)疑問：

1、即然Date是空類，那由空類產(chǎn)生的對(duì)象不應(yīng)該內(nèi)存是0嗎，怎么會(huì)是1？

2、即然有默認(rèn)的成員函數(shù)，那成員函數(shù)不是也有內(nèi)存大小嗎？6個(gè)成員函數(shù)內(nèi)存大小所占空間大小怎么會(huì)是1？

文章末尾對(duì)這兩個(gè)疑問進(jìn)行解答。

下面我們對(duì)默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，展開講解 

構(gòu)造函數(shù)

概念

在C++中，構(gòu)造函數(shù)是一種特殊類型的成員函數(shù)，用于在對(duì)象被創(chuàng)建時(shí)執(zhí)行初始化操作。構(gòu)造函數(shù)的名稱與類名相同，沒有返回類型，甚至不使用 void。 

函數(shù)特征

• ① 函數(shù)名 與 類名相同
• ② 沒有返回類型

如下面所示，類中的成員函數(shù) Date 便是該類的構(gòu)造函數(shù)

#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
    // 構(gòu)造函數(shù)
	Date()
	{
	}
};

在c語言中，如果我們創(chuàng)建了一個(gè)變量，沒有初始化，那么變量將是隨機(jī)值。因此良好的編程習(xí)慣是，創(chuàng)建一個(gè)變量的同時(shí)，順便給變量初始化，讓變量的值是可知的，可預(yù)測(cè)的。  

在C++中同樣的道理，當(dāng)我們定義了一個(gè)類，用類創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，順便的就給對(duì)象初始化了。

與C語言的區(qū)別是，初始化的這個(gè)動(dòng)作，不用我們自己做，編譯器自動(dòng)幫我們做了 （當(dāng)我們編寫定義了構(gòu)造函數(shù)時(shí)，編譯器自動(dòng)去調(diào)用構(gòu)造函數(shù)；當(dāng)我們沒有編寫構(gòu)造函數(shù)時(shí)，編譯器自動(dòng)調(diào)用自己生成的構(gòu)造函數(shù)） 。

可以這么理解：在C++的類中，構(gòu)造函數(shù)便是給對(duì)象初始化的函數(shù)（即 構(gòu)造函數(shù) 就是 初始化函數(shù)）。 

為了方便理解，先從顯示構(gòu)造函數(shù)說起，也就是自己編寫構(gòu)造函數(shù)。 

顯示構(gòu)造函數(shù)

#include <iostream>
using namespace std;

class Date
{
public:
	// 成員函數(shù)1
	Date()
	{
		// 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
		_year=2023;
		_month=11;
		_day=29;
	}
	// 成員函數(shù)2
	//Date(int year, int month, int day)
	//{
	//	_year = year;
	//	_month = month;
	//	_day = day;
	//}
	// 成員函數(shù)3
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1;    // 會(huì)被編譯器轉(zhuǎn)換為 -->  d1.Date(&d1)
	d1.Print(); // 調(diào)用類中的成員函數(shù)Print，打印對(duì)象1中的日期
	//Date d2(1976,9,9)   // 對(duì)象2
	//d2.Print(); // 調(diào)用類中的成員函數(shù)Print，打印對(duì)象2中的日期
	return 0;
}

如上代碼所示，我們用類Date實(shí)例出對(duì)象d1，然后調(diào)用類中的成員函數(shù)3打印對(duì)象d1的所有成員變量（也就是日期），運(yùn)行程序，結(jié)果如下

驗(yàn)證結(jié)論是，對(duì)象d1在創(chuàng)建時(shí)，編譯器自動(dòng)的去類里面尋找默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)（也就是成員函數(shù)1），而我們?cè)诔蓡T函數(shù)1里面完成了所有成員變量的初始化。總的效果來說編譯器主動(dòng)的幫我們對(duì)對(duì)象d1初始化了。

到此構(gòu)造函數(shù)就可以結(jié)束了嗎？你覺得該程序還有什么不好的點(diǎn)，可以有更友善靈活的點(diǎn)嗎？

我們發(fā)現(xiàn)，不管我們用Date創(chuàng)建多少的對(duì)象，對(duì)象的初始化都是同一個(gè)日期2023-11-29。那么如果我要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)對(duì)象，但是初始化的日期是自己指定的呢？如下面創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象d2，指定日期是1976-9-9。

Date d2(1976,9,9);

這時(shí)，編譯器報(bào)錯(cuò)提示 “沒有與參數(shù)列表匹配的構(gòu)造函數(shù)”。

這是因?yàn)榍懊嫖覀儎?chuàng)建對(duì)象d1時(shí)，編譯器找的是無參的、默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，而類中的成員函數(shù)1正好就與之匹配。而現(xiàn)在我們創(chuàng)建了對(duì)象d2，但是初始化時(shí)傳入了我們指定的日期參數(shù)，這時(shí)編譯器去類中找的是帶有參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)（也就是成員函數(shù)2，代碼中我注釋掉了），而我們還沒有編寫帶參的構(gòu)造函數(shù)，所以編譯器找不到匹配的構(gòu)造函數(shù)，便報(bào)錯(cuò)編譯不通過了。 

解決方法是，沒有條件就給創(chuàng)建條件，我們?cè)僭陬愔卸x一個(gè)帶參的構(gòu)造函數(shù)，也就成員函數(shù)2，如下：

	// 成員函數(shù)2
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

這時(shí)，我們創(chuàng)建對(duì)象2

Date d2(1976,9,9);
d2.Print();

時(shí)，編譯器便會(huì)找到成員函數(shù)2，完成對(duì)象2的成員變量的初始化。（clue：成員函數(shù)2不是默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)）

運(yùn)行結(jié)果如下：

到此，我們實(shí)現(xiàn)了構(gòu)造函數(shù)的全部功能， 

• 1、當(dāng)創(chuàng)建對(duì)象不給定參數(shù)時(shí)，調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)初始化； 
• 2、當(dāng)創(chuàng)建對(duì)象給指定參數(shù)時(shí)，調(diào)用帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)初始化。 

但是，我們發(fā)現(xiàn)要實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能，要寫兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)，有點(diǎn)繁瑣，而且也很怪怪的，兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)…那么有沒有方法用一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，實(shí)現(xiàn)上面兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)的功能呢？如下：

實(shí)現(xiàn)方法：使用帶有全缺省參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)（為了方便，記為成員函數(shù)4）。

class Date
{
public:
	// 成員函數(shù)4
	// 更好的實(shí)現(xiàn)（默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)：不傳參就可以調(diào)用的函數(shù)） -> 全缺省
	Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
		cout << "Date()" << this << endl; // 用來查看構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù) 創(chuàng)建和銷毀的順序
	}
	// 成員函數(shù)3
	void Print()
	{
		cout <<  _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1;    		// 會(huì)被編譯器轉(zhuǎn)換為 -->  d1.Date(&d1)
	d1.Print(); 		// 調(diào)用類中的成員函數(shù)Print，打印對(duì)象1中的日期
	Date d2(1976,9,9)   // 對(duì)象2
	d2.Print(); 		// 調(diào)用類中的成員函數(shù)Print，打印對(duì)象2中的日期
}

當(dāng)創(chuàng)建對(duì)象不帶參時(shí)，構(gòu)造函數(shù)使用缺省值初始化；

當(dāng)創(chuàng)建對(duì)象帶參時(shí)，構(gòu)造函數(shù)使用接收到的參數(shù)初始化。 

最后，我們對(duì)以上，成員函數(shù)1、2、4進(jìn)行總結(jié)分析：

1、當(dāng)在類中只定義了成員函數(shù)1時(shí)，可以創(chuàng)建不帶參數(shù)的對(duì)象，但是卻無法創(chuàng)建指定初始值（帶參數(shù)）的對(duì)象，如

Date d1(2023,11,29);

編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)，錯(cuò)誤類型是“沒有與參數(shù)列表匹配的構(gòu)造函數(shù)” 

2、當(dāng)在類中只定義了成員函數(shù)2時(shí)，可以創(chuàng)建指定初始值（帶參數(shù)）的對(duì)象，但是卻不能創(chuàng)建不帶參數(shù)的對(duì)象，如

Date d1;

編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)，錯(cuò)誤類型是“類Date中沒有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)”。 

3、當(dāng)在類定義了成員函數(shù)1和成員函數(shù)2，就可以解決以上兩種問題。

4、可以只在類中只定義成員函數(shù)4，便能實(shí)現(xiàn)成員函數(shù)1、2的功能。需要注意的是：當(dāng)定義了成員函數(shù)4時(shí)，不能同時(shí)存在成員函數(shù)1 或 成員函數(shù)2，否則將導(dǎo)致編譯器報(bào)錯(cuò)，因?yàn)榫幾g器不知道該調(diào)用哪一個(gè)構(gòu)造函數(shù)。

至此，顯示構(gòu)造函數(shù)學(xué)習(xí)完畢！下面繼續(xù)來看看隱式構(gòu)造函數(shù)。 

隱式構(gòu)造函數(shù)

通過前面的介紹，我們能夠得知，隱式構(gòu)造函數(shù)就是，當(dāng)用戶自己沒有編寫定義構(gòu)造函數(shù)時(shí)，編譯器自動(dòng)生成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。

下面我們驗(yàn)證一下編譯器自動(dòng)生成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，在背后干了個(gè)啥。

class Time
{
public:
	// 構(gòu)造函數(shù)
	Time
	{
		_hour = 0;
		_minute = 0;
		_second = 0;
		cout<<"Time()"<<" :"<<"  ";
		cout<<_hour<<_minute<<second<<endl;	 // 將初始化后的結(jié)果打印輸出
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};

class Date
{
public:
	// 成員函數(shù)1
	void Print()
	{
		cout<<"Date:\t";
		cout <<  _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Time _t;   // 類Time 實(shí)例出的對(duì)象 _t
};

int main()
{
	Date d1;
	d1.Print();
}

運(yùn)行程序，結(jié)果如下：

運(yùn)行結(jié)果表明，編譯器自動(dòng)生成的，隱式構(gòu)造函數(shù)做了以下的事情：

1、對(duì)于內(nèi)置類型的成員變量，沒有做任何處理；

2、對(duì)于自定義類型的成員變量，會(huì)去調(diào)用自定義類型對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)。 

下面分析代碼：

1、首先我們定義了兩個(gè)類，分別是類Time 和 類Date；

2、在類Time中定義了無參的構(gòu)造函數(shù)Time()。在函數(shù)內(nèi)，對(duì)所有成員變量都初始化為0，同時(shí)打印輸出初始化的結(jié)果；

3、在類Date中，我們沒有定義構(gòu)造函數(shù)，由編譯器自主去生成。只定義了成員函數(shù)Print()，在函數(shù)內(nèi)，打印出經(jīng)過編譯器生成的構(gòu)造函數(shù)初始化后的成員變量。注意：在類Date的成員變量中，存在著一個(gè)由類Time實(shí)例出的對(duì)象 _t;

4、在main函數(shù)中，我們用類Date實(shí)例出一個(gè)對(duì)象d1，當(dāng)我們創(chuàng)建出對(duì)象時(shí)，編譯器便會(huì)主動(dòng)去調(diào)用自主產(chǎn)生的構(gòu)造函數(shù)，對(duì)對(duì)象d1初始化。然后我們調(diào)用對(duì)象d1中的成員函數(shù)Print()，打印出初始化后的成員變量。根據(jù)最終的結(jié)果，我們可以總結(jié)出以下的結(jié)論：

編譯器自主生成的隱式構(gòu)造函數(shù)，是一個(gè)大型的雙標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)，因?yàn)殡[式構(gòu)造函數(shù)針對(duì)內(nèi)置類型的成員變量并沒有做任何處理，

而對(duì)于自定義類型的成員變量，會(huì)去調(diào)用自定義類型創(chuàng)建的對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行初始化。（如果自定義類型中也沒有顯示構(gòu)造函數(shù)，則調(diào)用自定義類型中的隱式構(gòu)造函數(shù)）

ps：

內(nèi)置類型：char 、 int 、 double 、 float …

自定義類型 : 自己定義的類型，如類、結(jié)構(gòu)體、枚舉…

以上，便是對(duì)于C++中，類中6個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)之一的構(gòu)造函數(shù)的學(xué)習(xí)記錄。

結(jié)局彩蛋：

問題1：

給空類Date創(chuàng)建的對(duì)象d分配1個(gè)字節(jié)的空間，是因?yàn)?strong>存在。

雖然Date是空類，但是用Date創(chuàng)建出來的對(duì)象d是客觀上存在的，不要主觀的認(rèn)為Date是空類，Date創(chuàng)建的對(duì)象d也就不存在了。  

即然對(duì)象d是客觀上實(shí)實(shí)在在存在的，而每個(gè)對(duì)象又是獨(dú)一無二的，因此每個(gè)對(duì)象在內(nèi)存中都有自己獨(dú)一無二的內(nèi)存地址。所以編譯器會(huì)為空類Date創(chuàng)建的對(duì)象d分配一個(gè)字節(jié)的內(nèi)存，確保對(duì)象d也有自己獨(dú)特的地址，保證了“確保每個(gè)對(duì)象都有獨(dú)特的地址”的原則。

ps：這個(gè)字節(jié)通常被稱為 “空對(duì)象占用的內(nèi)存” 或者 “對(duì)象的內(nèi)存對(duì)齊” 。它不包含任何用戶定義的成員變量，而是用于區(qū)分不同對(duì)象在內(nèi)存中的位置。 

問題2：  

計(jì)算對(duì)象的大小時(shí)，是不考慮成員函數(shù)的大小的，只考慮成員變量的大小。思考一下，這樣設(shè)計(jì)的用意。  

當(dāng)我們用類創(chuàng)建很多不同的對(duì)象時(shí)，對(duì)于對(duì)象而言，類中的什么成員是必須的，而什么成員不是硬需的呢？  

對(duì)于每個(gè)對(duì)象而言，擁有各自的成員變量是必須的，比如日期類Date（成員變量為年、月、日），對(duì)象之間擁有自己特定的記錄的年、月、日，才有意義，如果所有對(duì)象都是統(tǒng)一固定的，那將沒有意義了，因?yàn)椴还軇?chuàng)建多少對(duì)象，表示的都是同一個(gè)信息。  

而成員函數(shù)是實(shí)現(xiàn)一些功能，比如日期的加減等等，而這些功能函數(shù)對(duì)于所有的對(duì)象來說，都是通用的，因此如果每個(gè)對(duì)象都存入這些通用的函數(shù)，是不是對(duì)于內(nèi)存很不友善，于是在類中的成員函數(shù)的內(nèi)存是不計(jì)入對(duì)象中的內(nèi)存中的，成員函數(shù)是被存到代碼區(qū)，供所有類的對(duì)象使用。

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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