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

 更新时间:2019年03月26日 10:18:25   作者:Zmyths  
这篇文章主要介绍了C++中构造函数,拷贝构造函数和赋值函数的区别和实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧

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. 1)一个对象以值传递的方式传入函数体
  2. 2)一个对象以值传递的方式从函数返回
  3. 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. 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. 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:

  1. 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)
  2. 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!

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