C++—21、C++ 中构造函数Constructors

一、什么是构造函数？

构造函数是一个特殊的方法，它在类每次实例化创建对象的时侯自动调用，用于初始化对象。

构造函数的名字必须与类名完全相同，并且没有返回类型，甚至连void也没有。

构造函数的目的是确保对象在创建时处于一个有效的、已知的状态。

二、构造函数存在的原因探讨：

1、假设我们要建一个Entity类，里面有位置信息，我们实例化后，打印出来，如下所示：

运行代码，打印出来一些随机值。

这是因为当我们实例化Entity类并且分配内存的时候，但实际上还没有对内存进行初始化，就是说内存空间还是原来的内容。

我们想做的可能就是初始化内存并把它设置为0，这样我们的位置默认就是0，而我们并不用显示的去指定一个值。

2、如果我们想手动打印X和Y，因为它们是公有的，所以我可以使用e.X直接把X打印出来。如下:

这里出现了错误，说使用未初始化的内存e和未初始化的局部变量（uninitialized local variable）e的报错信息。

换句话说，这个代码都不能通过编译，因为我们在尝试使用未初始化的内存。

上一个print函数仍然可以通过编译。但是它并没有像我们期望的那样运行，当然这是因为它在打印X和Y时被设置成随机值。

3、归纳一下

我们已经知道要做的就是需要做某种初始化。我们需要某种在我们创建Entity实例的时候就会自动把X和Y设置为0的方法，除非我们想设置为特定的值。

可能你想做的就是创建一个初始化方法。因此我们来创建一个Init方法，它的工作就是设置X和Y的值为0.

现在我能做的就是当我创建Entity的时候，调用e.Init（）。然后调用print（）方法尝试进行打印。

但是这样我们添加了太多的代码，我们必须定义这个Init方法，然后每当我要创建一个Enity的时候我都必须要去调用Init函数，这代码非常冗余而且一点也不清爽。如果当我们创建Entity的时候能自动运行这个初始化方法就好了，每当你创建一个对象的时候它就会被调用。

三、构造函数的定义

1、‌默认构造函数‌：

没有参数的构造函数。如果类中没有定义任何构造函数，编译器会自动生成一个默认构造函数。如果定义了其他构造函数，编译器则不会自动生成默认构造函数。

class MyClass {
public:MyClass() {// 初始化代码}
};

在Java中，基本数据类型中，比如int和float类型会默认被初始化为0，但是c++中不是这样的，你必须手动初始化所有的基本类型，不然，它们就会被设置为之前留存在内存中的值，所以非常非常重要的是，不要忘记进行初始化。还是那样，我会在以后讲解更多关于初始化和正确初始化的策略和方法。

2、参数化构造函数‌：接受一个或多个参数的构造函数。

让我们来看看带参数的构造函数，我门可以写多个构造函数，但是要给他们提供不同的参数，这个我写同名方法是一样的。其实这叫函数重载，就是相同的函数名有不同的参数的不同版本函数，我把x和y作为参数添加到这里，然后把x和y赋值给X和Y。

#include <iostream>class Entity
{
public:float X,Y;//用来表示Entity的位置；Entity(){X = 0.0f;Y = 0.0f;}Entity(float x,float y){X = x;Y = y;}void Print()//把位置输出到控制台{std::cout << X <<"," << Y << std::endl;}};int main()
{Entity e(10.0f,5.0f);//创建Entity的实例，e.Print();//调用print函数，运行函数
}

运行结果如下：

3、‌拷贝构造函数‌：用于创建一个对象作为另一个同类型对象的副本。

拷贝构造函数接受一个同类型对象的常量引用作为参数。如果类中没有定义拷贝构造函数，编译器会自动生成一个默认的拷贝构造函数。

class MyClass {
private:int* data;
public:MyClass(const MyClass& other) {// 深度拷贝代码data = new int(*other.data);}
};

4、移动构造函数‌（C++11及以后）：用于“窃取”另一个对象的资源而不是复制它们，以提高效率。

移动构造函数接受一个同类型对象的右值引用作为参数。

class MyClass {
private:int* data;
public:MyClass(MyClass&& other) noexcept {data = other.data;other.data = nullptr; // 防止析构时释放资源}
};

四、注意事项

构造函数不会在你没有实例化对象的时候运行，所以如果你只是使用类的静态方法，构造函数是不会执行的。当你用new关键字创建对象实例的时候也会调用构造函数。

也有一些方法可以删除构造函数，比如说你有一个只有静态方法的Log类，就像这里的static void Log（）。

我想让别人只像这样使用这个Log类，不希望别人创建实例。有两种不同的解决方法，我们可以通过设置private来隐藏构造函数。

运行你会发现，报错了，因为我不能访问构造函数。

如果不添加

private:
Log()
{

}

你可以看到显然是允许构造函数构造这个对象的。

因为c++默认给我们提供了构造函数。但是我们可以对编译器说：“不，我不想要那个默认的构造函数”

这里，我们就无法调用，因为默认构造函数已经不存在了，被删除了。

还有一些特殊类型的构造函数，比如说赋值构造函数和移动构造函数。他们都比较复杂，需要单独介绍。

构造函数是一个特殊的函数，会在你每次实例化类的时候调用，最主要的用处就是来初始化类

。当你创建一个对象实例的时候，确保你初始化了所有的内存和做了所有你需要的设置。