C++中，构造函数和析构函数

在C++中，构造函数和析构函数是类的重要组成部分，用于管理对象的生命周期和资源。以下是关键点的系统总结：

构造函数

1. 作用
   初始化对象，在创建对象时自动调用，负责设置初始状态和分配资源。

2. 命名与形式

   • 与类同名，无返回类型。
   • 可重载（多个不同参数的版本）。
   • 示例：

     class Car {
     public:
         Car();              // 默认构造函数
         Car(int speed);     // 参数化构造函数
     };
     

3. 类型

   • 默认构造函数：无参数。若未定义任何构造函数，编译器会自动生成一个。
   • 拷贝构造函数：用同类对象初始化新对象，形式为 Car(const Car& other)。
   • 移动构造函数（C++11）：通过右值引用转移资源，形式为 Car(Car&& other)。
   • 委托构造函数：调用同类其他构造函数，减少重复代码：

     MyClass() : MyClass(0) {}  // 委托给带参数的构造函数
     

4. 初始化列表

   • 在构造函数体执行前初始化成员变量。
   • 必须用于 const 成员或引用成员：

     Example(int a, int b) : x(a), y(b) {}
     

析构函数

1. 作用
   清理资源（如释放动态内存、关闭文件），在对象销毁时自动调用。

2. 命名与形式

   • 类名前加 ~，无参数和返回值。
   • 每个类只能有一个析构函数。
   • 示例：

     ~Car() { /* 清理操作 */ }
     

3. 关键场景

   • 动态内存管理：若类中有 new 分配的资源，需在析构函数中 delete：

     ~String() { delete[] data; }
     

   • 继承中的虚析构函数：基类析构函数应声明为 virtual，确保正确调用派生类析构函数：

     class Base {
     public:
         virtual ~Base() {}  // 虚析构函数
     };
     

调用时机

• 构造函数：对象创建时（局部变量、new、临时对象等）。
• 析构函数：对象销毁时（作用域结束、delete、异常退出等）。

示例代码

#include <cstring>

class String {
private:
    char* data;
public:
    // 参数化构造函数
    String(const char* str) {
        data = new char[strlen(str) + 1];
        strcpy(data, str);
    }

    // 拷贝构造函数（深拷贝）
    String(const String& other) {
        data = new char[strlen(other.data) + 1];
        strcpy(data, other.data);
    }

    // 析构函数
    ~String() {
        delete[] data;
    }
};

int main() {
    String s1("Hello");     // 调用参数化构造函数
    String s2 = s1;         // 调用拷贝构造函数
    return 0;               // s1和s2析构，自动释放内存
}

注意事项

1. 默认生成的函数
   若未定义，编译器会自动生成默认构造函数、拷贝构造函数、析构函数等。但默认拷贝构造函数是浅拷贝，可能引发问题（如双重释放内存）。

2. 深拷贝与浅拷贝
   若类管理资源（如指针），需自定义拷贝构造函数和赋值运算符，实现深拷贝。

3. 虚析构函数
   基类必须声明虚析构函数，确保通过基类指针删除派生类对象时，正确调用派生类析构函数。

通过合理使用构造函数和析构函数，可以确保对象的正确初始化和资源的安全释放，避免内存泄漏和未定义行为。