C++ 类的构造函数详解及实例

C++ 类的构造函数

默认构造函数

如果你定义一个类，并且没有给它定义构造函数。编译器会为这个类提供默认的构造函数。如果你提供了构造函数，编译器是不会再为你提供一个默认构造函数的。编译器提供的默认构造函数什么都没做。类的成员变量将遵守默认的初始化规则。

编译器提供的默认构造函数的初始化规则：

在栈和堆中的类对象的内置或复合类型成员变量将为脏数据；

在全局变量区的类对象的内置或复合类型成员变量初始化为0；

类对象成员将调用默认的构造函数来初始化；

#include <iostream> 
using namespace std; 
class Box 
{ 
  public: 
  int length; 
  int width; 
}; 
Box box1; 
int main() 
{ 
  Box box2; 
  Box *pbox3 = new Box; 
  cout<<"box1.length == "<<box1.length<<" box1.width == "<<box1.width<<endl; 
  cout<<"box2.length == "<<box2.length<<" box2.width == "<<box2.width<<endl; 
  cout<<"box3.length == "<<pbox3->length<<" box3.width == "<<pbox3->width<<endl; 
  return 0; 
} 

上面代码的结果为：

box1.length == 0 box1.width == 0
box2.length == 2686792 box2.width == 1987092020
box3.length == 3811912 box3.width == 3801284 

带默认实参的构造函数

就像对普通函数一样可以为构造函数的参数指定默认值。

如果你为类定义了一个默认构造函数，又定义了一个所有参数都有默认的值的构造函数。（技术上来说，这是重载了）用默认构造函数构造类对象时将会产生编译错误。因为编译器不知道选择哪个重载函数。 

构造函数的初始化列表

除了在构造函数的函数体中用明确的赋值表达式给类成员赋值（从严格的概念上来说这不是初始化），推荐的做法是使用初始化列表。初始化列表以一个冒号开始，紧接着一个一个用逗号分隔的数据成员列表，每个数据成员后跟一个放在圆括号中的初始化式。构造函数的初始化列表只能在实现中指定而不能在定义体中指定。而类的成员函数（构造函数也不例外）的实现既可以在类的定义体中（内联函数），也可以在类的实现中。 

成员的初始化次序

每个成员只能在初始化列表中指定一次。而且成员在初始化列表中出现的顺序并不代表成员的实际初始化顺序。成员的初始化顺序是按照它们在类定义中出现的顺序来的。所以成员的初始化最好不要相互依赖，如果你确定它们要相互依赖，你得清楚它们在类定义中的出现顺序。

构造函数的构造的两个阶段

 （1）初始化阶段（根据默认的变量初始化规则和初始化列表来执行）；（2）构造函数中的函数体执行阶段（这时构造函数体内的赋值语句才会执行）。

为什么推荐使用初始化列表？

1.在许多类中，初始化和赋值严格来讲都是低效率的：数据成员可能已经被直接初始化了，还要对它进行初始化和赋值。
2.比第一点提到的效率更重要的是，某些类型的数据成员必须要初始化。

       有些类型的成员必须在初始化列表中进行初始化，比如const对象和引用类型对象。它们只能初始化而不能赋值。在执行构造函数体之前必须完成初始化。在函数体内对它们赋值会引发编译错误。

        类类型的成员变量也要特别注意，如果你不对它在初始化列表中的初始化，编译器将会尝试在初始化阶段调用它的默认构造函数给他初始化。如果它没有默认的构造函数，这将会导致运行时错误。另一种情况是你只在构造函数体内对类对象的成员进行了赋值。初始化阶段将会调用该类对象成员的默认构造函数，计算阶段将会调用构造函数体内指定构造函数。意思是该类对象成员调用了两次构造函数，第二次的会覆盖第一次的。

构造函数与隐式类型转换、explicit

       C++支持类型自动转换。可以定义如何将其他类的对象隐式转换为我们的类类型，也可以将我们的类类型对象隐式的转换为其他类型。构造函数有个隐含规则：可以用单个实参类调用的构造函数定义了一个从该形参类型到该类类型的一个隐式转换。有时候这不是你想要的，并且会引发错误。例如你定义了下面的类。

class Box 
{ 
  public: 
  Box(int x=1,int y=1); 
  int length; 
  int width; 
}; 
Box::Box(int x,int y):length(x),width(y) 
{ 
} 

如果你Box box= 2来初始化一个Box对象。编译器将2隐式转换为一个Box对象，相当于调用了构造函数Box（2）。

如果你在需要Box类型参数的函数调用中传入的是一个int实参，将会构造一个临时的Box对象再传入函数作参数。函数结束后，这Box对象也就消失了，这有什么用呢？这几乎肯定是一个错误。对此我们可以：

1.用关键字explicit阻止构造函数定义的隐式转换

       在类构造函数的声明前加上explicit关键字（注意不能在定义中加），可以阻止隐式转换。

class Box 
{ 
  public: 
  explicit Box(int x=1,int y=1); 
  int length; 
  int width; 
}; 

如果你再这样定义一个Box对象：Box box = 2或者将int类型对象作为参数当做Box对象传给某个函数，将会引发编译错误。

2.每次转换，自己显示的使用构造函数。这样可以防止隐式转换。
在需要Box对象实参的的函数调用中用func(Box(2))来调用类的构造函数创建一个临时对象，防止自动的隐式转换。

建议：除非有明确的理由允许隐式转换，可以用单个参数调用的构造函数都应该定义为explicit。

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（编辑：李大同）

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