C++ 对象的构造

在类里面成员函数的初始值是多少了？（取决于创建对象的位置，是在堆、栈、还是在静态存储区中创建。）

　　例如：　　

#include <stdio.h>

class Test
{
    private:
    int i;
    int j;
    public :
    int get_i(void)    {return i;}
    int get_j(void)    {return j;}
};

Test Ta;//在静态存储区中定义 Test类

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("Ta.i = %d
",Ta.get_i());//Ta.i = 0
    printf("Ta.j = %d
",Ta.get_j());//Ta.j = 0

    Test Tb;//在栈上定义类
    printf("Tb.i = %d
",Tb.get_i());//Tb.i = 随机数
    printf("Tb.j = %d
",Tb.get_j());//Tb.j = 随机数
    
    Test *Tc = new Test;//在堆上定义类
    printf("Tc->i = %d
",Tc->get_i());//Tc.i = 随机数
    printf("Tc->j = %d
",Tc->get_j());//Tc.i = 随机数
    
    return 0;
}

　　运行结果：　　

Ta.i = 0
Ta.j = 0
Tb.i = 1808322352
Tb.j = 32766
Tc->i = 0
Tc->j = 0

　　可以看出，对象只是变量，所以在不同的地方定义变量，所的到的初始值也不同。

　　在堆上定义：为随机数

　　在栈上定义：为随机数

　　在静态存储区上定义：因为静态存储区中变量默认为0 ，所以为0

这样在不同地方定义初始值就会不同，这样是不允许的所以我们需要对变量进行初始化。这就引入了类的构造函数。

构造函数：

　　构造函数特点：

　　　　1、构造函数没有任何返回类型的声明。

　　　　2、构造函数在定义的时候被自动调用。

　　　　例如：　　　　

#include <stdio.h>

class Test
{
    private:
    int i;
    int j;
    public :
    int get_i(void)    {return i;}
    int get_j(void)    {return j;}
    Test()
    {
        printf("Test()
");
        i = 5; j = 10;
    }
};

Test Ta;

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("Ta.i = %d
",Ta.get_i());
    printf("Ta.j = %d
",Ta.get_j());

    Test Tb;
    printf("Tb.i = %d
",Tb.get_i());
    printf("Tb.j = %d
",Tb.get_j());
    
    Test *Tc = new Test;
    printf("Tc->i = %d
",Tc->get_i());
    printf("Tc->j = %d
",Tc->get_j());
    
    return 0;
}

　　在类中加入构造函数。

　　运行结果：　　

Test()
Ta.i = 5
Ta.j = 10
Test()
Tb.i = 5
Tb.j = 10
Test()
Tc->i = 5
Tc->j = 10

　　可以看出每次定义都调用了一次构造函数。

一个类中可以有多个构造函数构成重载，重载的概念在类中同样适用。

　　例如：

　　

#include <stdio.h>

class Test
{
    private:
    int i;
    int j;
    public :
    int get_i(void)    {return i;}
    int get_j(void)    {return j;}
    Test()
    {
        printf("Test()
");
        i = 5; j = 10;
    }
    Test(int v)
    {
        printf("Test(int v);v = %d
",v);
        i = 20; j = 30;
    }
};



int main(int argc, char *argv[])
{
    Test Ta;
    printf("Ta.i = %d
",Ta.get_i());
    printf("Ta.j = %d
",Ta.get_j());

    Test Tb(10);
    printf("Tb.i = %d
",Tb.get_i());
    printf("Tb.j = %d
",Tb.get_j());
    
    Test *Tc = new Test(30);
    printf("Tc->i = %d
",Tc->get_i());
    printf("Tc->j = %d
",Tc->get_j());
    
    
    return 0;
}

　　运行结果：　　

Test()
Ta.i = 5
Ta.j = 10
Test(int v);v = 10
Tb.i = 20
Tb.j = 30
Test(int v);v = 30
Tc->i = 20
Tc->j = 30

从结果中可以看出：

 Test Ta;调用的是 Test() 这个构造函数。

Test Tb(10);和 Test *Tc = new Test(30);调用的是   Test(int v) 这个构造函数。

注意：对象的定义与对象的声明是不同的。例如变量的定义与变量的声明也是不同的。
　　对象定义：声明对象的空间并调用构造函数。
　　对象的声明：告诉编译器存在这样的一个变量。
构造函数的手动调用：
　　一般来说构造函数在定义对象的时候被自动调用，但是在一些特殊情况下需要手动调用。
　　例如构造对象数组。
实验：创建一个数组类解决数组的安全性问题。
　　1、创建Intarray.h
　　　　

#ifndef __INTARRAY_H
#define __INTARRAY_H
class intArray
{
    private:
    int arrayLenght;
    int *Parray;
    public:
    intArray (int lenght);//构造函数
    bool changeArray(int index,int val);//修改数组中的元素
    int getLenght(void);//获取数组长度
    bool getArrayData(int index,int& val);//获取数组中的元素
    void free();
};


#endif 

　　2、创建Intarray.cpp
　　

#include "intArray.h"

intArray::intArray (int lenght)//构造函数
{
    Parray = new int[lenght];//创建数组空间
    for(int i=0; i<lenght; i++)//初始化
    Parray[i] = 0;
    arrayLenght = lenght;
}
bool intArray::changeArray(int index,int val)//修改数组中的元素
{
    bool ret = (index>=0)&&(index < arrayLenght);//判断是否越界
    if(ret)
    {
        Parray[index] = val;
    }
    return ret;
}
int intArray::getLenght(void)//获取数组长度
{
    return arrayLenght;
}
bool intArray::getArrayData(int index, int& val)//获取数组中的元素
{
    bool ret = (index>=0)&&(index < arrayLenght);//判断是否越界
    if(ret)
    {
        val =  Parray[index] ;
    }
    return ret;
}

void intArray::free()//
{
    delete[] Parray;
}

　　 3、创建main.cpp

#include <stdio.h>
#include "intArray.h"


int main(int argc, char *argv[])
{
    int temp ;
    intArray TestArray(6);
    for(int i=0; i<TestArray.getLenght();i++)
        TestArray.changeArray(i,i);
    for(int i=0; i<TestArray.getLenght();i++)
    {
        if(TestArray.getArrayData(i,temp))
        printf("getArrayData(%d) = %d
",i,temp);
    }
    
    TestArray.free();
    return 0;
}

运行结果：

getArrayData(0) = 0
getArrayData(1) = 1
getArrayData(2) = 2
getArrayData(3) = 3
getArrayData(4) = 4
getArrayData(5) = 5

类中的特殊构造函数：
　　1、无参构造函数。（当类中没有定义任何构造函数时，编译器会默认的提供一个无参构造函数，函数体为空）
　　　　class_name(){}
　　2、拷贝构造函数。参数为const class_name& 的构造函数 (当类中没有定义任何拷贝构造函数时，编译器为默认提供一个拷贝构造函数，其功能为进行成员变量的赋值。)
　　　　例如：定义一个对象的时候使用另外一个对象对其进行初始化。
　　　　class_name class1;
　　　　class_name class2=class1;或者(class_name class2(class1);)
　　　　通过以上使用就需要用到拷贝构造函数，编译器默认的拷贝构造函数保证的是两个对象的物理状态相同（浅拷贝）。也就是说这是一种 浅拷贝。那么有浅拷贝就必然有深拷贝（其作用是保证两个对象在逻辑状态上相同）。
　　例如代码：　　

#include <stdio.h>

class Test
{
    private:
    int i;
    int j;
    public :
    int get_i(void)    {return i;}
    int get_j(void)    {return j;}
    
};



int main(int argc, char *argv[])
{
    Test Ta;
    Test Tb(Ta);
    printf("Ta.i = %d	",Ta.get_i());
    printf("Ta.j = %d
",Ta.get_j());    
    printf("Tb.i = %d	",Tb.get_i());
    printf("Tb.j = %d
",Tb.get_j());    
    return 0;
}

运行结果：　　

Ta.i = -1553435232    Ta.j = 22062
Tb.i = -1553435232    Tb.j = 22062

　　从运行结果中可以看出，对象Tb 与对象Ta中的变量i，j值完全相同。

修改代码：添加拷贝构造函数。

　　

#include <stdio.h>

class Test
{
    private:
    int i;
    int j;
    public :
    int get_i(void)    {return i;}
    int get_j(void)    {return j;}
    Test(){};
    Test(const Test& t)
    {
      i = t.i;
      j = t.j;
    }
};



int main(int argc, char *argv[])
{
    Test Ta;
    Test Tb(Ta);
    printf("Ta.i = %d	",Ta.get_i());
    printf("Ta.j = %d
",Ta.get_j());    
    printf("Tb.i = %d	",Tb.get_i());
    printf("Tb.j = %d
",Tb.get_j());    
    return 0;
}

运行结果：从结果中可以看出结果同上面没有加入拷贝构造函数时一致。也就是说编译器给我们默认构造了一个拷贝构造函数。内容与下面代码一致　　

Test(const Test& t)
    {
      i = t.i;
      j = t.j;
    }

Ta.i = 688973216    Ta.j = 22083
Tb.i = 688973216    Tb.j = 22083

其中类中成员没有指代系统中的资源。所以看起来没有什么问题。

　　修改代码：增加int *p = new int;并打印出p的地址

　　

#include <stdio.h>

class Test
{
    private:
    int i;
    int j;
    int *p ;
    public :
    int get_i(void)    {return i;}
    int get_j(void)    {return j;}
    int* get_p(void){return p;}
    void free(void){delete p;}
    Test(int v)
    {
        i=1;
        j =2;
        p = new int;
        *p = v;
    };
    Test(const Test& t)
    {
      i = t.i;
      j = t.j;
      p = new int;
     *p = *t.p;
    }
};



int main(int argc, char *argv[])
{
    Test Ta(2);
    Test Tb(Ta);
    printf("Ta.i = %d	,Ta.j = %d	,Ta.p = %p
",Ta.get_i(),Ta.get_j(),Ta.get_p());
    printf("Tb.i = %d	,Tb.j = %d	,Tb.p = %p
",Tb.get_i(),Tb.get_j(),Tb.get_p());
    Ta.free();
    Tb.free();
    return 0;
}

运行结果：　　

Ta.i = 1    ,Ta.j = 2    ,Ta.p = 0x55d66fe34e70
Tb.i = 1    ,Tb.j = 2    ,Tb.p = 0x55d66fe34e90

如果在拷贝构造函数中去掉  p = new int;   *p = *t.p;

　　运行结果：　　

Ta.i = 1    ,Ta.j = 2    ,Ta.p = 0x55dbf6d60e70
Tb.i = 1    ,Tb.j = 2    ,Tb.p = (nil)

申请的 p 指针为空。这显然是不对的。

　　打印p所指向空间的值运行结果：　　

Ta.i = 1    ,Ta.j = 2    ,Ta.p = 0x563d1529ee70    ,*Ta.p=2
Tb.i = 1    ,Tb.j = 2    ,Tb.p = 0x563d1377d9fd    ,*Ta.p=29590344
munmap_chunk(): invalid pointer
Aborted (core dumped)

　　指针在释放的过程中出现了错误。

在拷贝构造函数中 增加 p = new int;   *p = *t.p;

　　运行结果：　　

Ta.i = 1    ,Ta.j = 2    ,Ta.p = 0x55b993806e70    ,*Ta.p=2
Tb.i = 1    ,Tb.j = 2    ,Tb.p = 0x55b993806e90    ,*Ta.p=2

关于深拷贝的说明：　　——自定义拷贝函数，必然需要使用到深拷贝 

　　到底什么时候需要用到深拷贝？　　　　——对象中有成员指代了系统资源。

　　1、成员指向了动态内存空间。

　　2、成员打开了外部文件。

　　3、成员使用了系统中的网络端口

我们上面的实验使用到了动态内存空间。所以也会出现问题。需要给它加上自定义拷贝函数。
修改代码如下：

intArray.cpp　

intArray::intArray (const intArray& obj)
{
    Parray = new int[obj.arrayLenght];
    arrayLenght =     obj.arrayLenght;
    for(int i=0;i<obj.arrayLenght;i++)
    Parray[i] = obj.Parray[i];
}

main.cpp

　　

#include <stdio.h>
#include "intArray.h"


int main(int argc, char *argv[])
{
    int temp ;
    intArray TestArray(6);
    for(int i=0; i<TestArray.getLenght();i++)
        TestArray.changeArray(i,i);
    for(int i=0; i<TestArray.getLenght();i++)
    {
        if(TestArray.getArrayData(i,temp))
        printf("getArrayData(%d) = %d
",i,temp);
    }
    intArray TestArray1(TestArray);
    for(int i=0; i<TestArray1.getLenght();i++)
        TestArray1.changeArray(i,i);
    for(int i=0; i<TestArray1.getLenght();i++)
    {
        if(TestArray1.getArrayData(i,temp))
        printf("getArrayData1(%d) = %d
",i,temp);
    }
    if(TestArray.getArrayData(100,temp))
    printf("getArrayData(%d) = %d
",100,temp);
    TestArray.free();
    TestArray1.free();
    return 0;
}

　　运行结果：

　　

getArrayData(0) = 0
getArrayData(1) = 1
getArrayData(2) = 2
getArrayData(3) = 3
getArrayData(4) = 4
getArrayData(5) = 5
getArrayData1(0) = 0
getArrayData1(1) = 1
getArrayData1(2) = 2
getArrayData1(3) = 3
getArrayData1(4) = 4
getArrayData1(5) = 5