一篇拿下！C++：类和对象（中）构造函数与析构函数

• 第一：我们不写时，编译器默认生成的函数行为是什么，是否满足我们的需求。
• 第二：编译器默认生成的函数不满足我们的需求，我们需要自己实现，那么如何自己实现？

二、构造函数

构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数虽然名称叫构造，但是构造函数的主要任务并不是开空间创建对象(我们常使用的局部对象是栈帧创建时，空间就开好了)，而是对象实例化时初始化对象。构造函数的本质是要替代我们以前Stack和Date类中写的Init函数的功能，构造函数自动调用的特点就完美的替代的了Init。

构造函数的特点：

1. 函数名与类名相同。
2. 无返回值。 (返回值啥都不需要给，也不需要写void，不要纠结，C++规定如此)
3. 对象实例化时系统会自动调用对应的构造函数。
4. 构造函数可以重载。
5. 如果类中没有显式定义构造函数，则C++编译器会自动生成⼀个无参的默认构造函数，一旦用户显式定义编译器将不再生成。
6. 无参构造函数、全缺省构造函数、我们不写构造时编译器默认生成的构造函数，都叫做默认构造函数。但是这三个函数有且只有⼀个存在，不能同时存在。无参构造函数和全缺省构造函数虽然构成函数重载，但是调用时会存在歧义。要注意很多人会认为默认构造函数仅仅是编译器默认生成的那个。实际上无参构造函数、全缺省构造函数也是默认构造函数，总结一下就是不传实参就可以调用的构造就叫默认构造。
7. 我们不写，编译器默认生成的构造，对内置类型成员变量的初始化没有要求，也就是说是是否初始化是不确定的，看编译器。对于自定义类型成员变量，要求调用这个成员变量的默认构造函数初始化。如果这个成员变量，没有默认构造函数，那么就会报错，我们要初始化这个成员变量，需要用初始化列表才能解决，初始化列表，我们后续再来学习了解。

特别说明：C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语言提供的原生数据类型， 如：int/char/double/指针等，自定义类型就是我们使用class/struct等关键字自己定义的类型。

举例说明（注释）：

代码语言：javascript

AI代码解释

#include<iostream> using namespace std; class Date { public: //如果这里不自己显示构造函数，编译器会自动生成一个无参的默认构造函数 //默认构造函数：无参构造函数，全缺省构造函数，编译器默认生成的构造函数 //三种默认构造函数只能同时存在一个(第三个的原因不用多说，前两个是因为构成重载但传参啥都不传时会歧义) //1.自己实现的无参数的构造函数(默认构造函数的一种) Date()//函数名和类名相同，无返回值 { _year = 1; _month = 1; _day = 1; } //2.带参构造函数(可以和1同时存在)(不能和3同时存在,函数签名相同，构成了重定义)(不属于默认构造函数) Date(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } ////3.全缺省构造函数(很好用，结合了1,2的功能)(但是不能和1或者2同时存在)(默认构造函数的一种) //Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1) //{ // _year = year; // _month = month; // _day = day; //} //总结:两种使用方案：1+2或者直接用3 void Print() { cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << '\n'; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1; //会自动初始化，调用1或者3，不能同时存在(我上面给3注释掉了,因为2和3也不能同时存在) Date d2(2025, 9, 1);//会调用3，不会有歧义 //Date d3();//这种写法是错误的 // 参考一下 Data func();你觉得它是对象还是函数呢？ //注意:如果通过无参构造函数创建对象时，对象后面不用跟括号。 //否则编译器无法区分这里是函数声明还是实例化对象 d1.Print();//1,1,1 d2.Print();//2025,9,1 return 0; }

我们不写，编译器默认生成的构造对内置类型初始化没要求：(看注释)

代码语言：javascript

AI代码解释

class Date { public: void Print() { cout << _year << '/' << _month << '/' << _day << '\n'; } private: //内置类型 int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1; d1.Print();//打印出来的结果是随机值 return 0; }

我们不写，编译器默认生成的构造，对于自定义类型成员变量，要求调用这个成员变量的默认构造函数初始化：（注意注释)

代码语言：javascript

AI代码解释

//我们不写，编译器默认生成的构造，对于自定义类型成员变量，要求调用这个成员变量的默认构造函数初始化 //比如之前我们写过的两个栈实现队列 #include<iostream> using namespace std; class Stack { public: Stack(int n=4)//在这里还是要自己实现一个的，不然会出跟上面一样的问题,我们来定义一个全缺省的 { _a = (int*)malloc(n * sizeof(int)); if (_a == nullptr) { perror("malloc fail!"); exit(1); } _top = 0; _capacity = n; } private: //内置类型 int* _a; int _top; int _capacity; }; class MyQueue { public: //编译器默认生成MyQueue的构造函数调用了Stack的构造函数，完成了两个成员的初始化 private: //自定义类型 Stack _pushst; Stack _popst; //内置类型，但很奇怪，混在这里它却能处理，这里大家可以自己去试试 //int size = 0; }; int main() { MyQueue q; return 0; }

三.析构函数

析构函数与构造函数功能相反，析构函数不是完成对对象本身的销毁，比如局部对象是存在栈帧的，函数结束栈帧销毁，他就释放了，不需要我们管，C++规定对象在销毁时会自动调用析构函数，完成对象中资源的清理释放工作。析构函数的功能类比我们之前Stack实现的Destroy功能，就像Date没有Destroy，其实就是没有资源需要释放，所以严格说Date是不需要析构函数的。

析构函数的特点：

1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
2. 无参数无返回值。 (这里跟构造类似，也不需要加void)
3. 一个类只能有一个析构函数。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。
4. 对象生命周期结束时，系统会自动调用析构函数。
5. 跟构造函数类似，我们不写编译器自动生成的析构函数对内置类型成员不做处理，自定类型成员会调用他的析构函数。
6. 还需要注意的是我们显示写析构函数，对于自定义类型成员也会调用他的析构，也就是说自定义类型成员无论什么情况都会自动调用析构函数。
7. 如果类中没有申请资源时，析构函数可以不写，直接使用编译器生成的默认析构函数，如Date；如果默认生成的析构就可以用，也就不需要显示写析构，如MyQueue；但是有资源申请时(而且这里涉及内置类型的处理)，一定要自己写析构，否则会造成资源泄漏，如Stack。
8. 一个局部域的多个对象，C++规定后定义的先析构。

举例说明：（注意看注释）

代码语言：javascript

AI代码解释

#include<iostream> using namespace std; class Stack { public: Stack(int n=4)//在这里还是要自己实现一个的，不然会出跟上面一样的问题,我们来定义一个全缺省的 { _a = (int*)malloc(n * sizeof(int)); if (_a == nullptr) { perror("malloc fail!"); exit(1); } _top = 0; _capacity = n; } //析构函数(跟构造函数写法类似，前面加个~) //在这里也需要自己定义,不然他也不处理内置类型,会造成内存泄漏 ~Stack() { if (_a) { free(_a); _a = nullptr; } _top = 0; _capacity = 0; } private: //内置类型 int* _a; int _top; int _capacity; }; class MyQueue { public: //编译器默认生成MyQueue的构造函数调用了Stack的构造函数，完成了两个成员的初始化 //编译器默认生成MyQueue的析构函数调用了Stack的析构函数，释放的Stack内部的资源 //显示写析构，也会自动调用Stack的析构 /*~MyQueue() {}*/ private: //自定义类型 Stack _pushst; Stack _popst; //内置类型，但很奇怪，混在这里它却能处理，这里大家可以自己去试试 //int size = 0; }; int main() { Stack s; MyQueue q; //析构不用显示写出来，对象生命周期结束时自动调用 //后定义的先析构，所以这里先析构q,再析构s.可以调试观察 return 0; }

调试观察到当对象生命周期结束时确实都销毁掉了

课堂检测：

答案是B，解析如下：

四.括号匹配问题的优化(利用当前阶段所学知识)

对比一下用C++和C实现的Stack解决之前括号匹配问题isValid，我们会发现有了构造函数和析构函数确实方便了很多，不会再忘记调用Init和Destory函数了(下面的两个实现都需要借用一下栈这个数据结构先，我这里就不展现出来了)。

C语言实现：

代码语言：javascript

AI代码解释

bool isValid(char* s) { ST st; STInit(&st); char* pi = s; while (*pi != '\0') { if (*pi == '(' || *pi == '[' || *pi == '{') { STPush(&st, *pi); } else { //右括号取栈顶元素进行匹配 //栈不为空才能取 if (STEmpty(&st)) { STDestory(&st); return false; } char top = STTop(&st); if ((top == '(' && *pi != ')') || (top == '[' && *pi != ']') || (top == '{' && *pi != '}')) { STDestory(&st); return false; } //本次匹配就出栈 STPop(&st); } pi++; } //为空有效，非空无效 bool ret = STEmpty(&st) ? true : false; STDestory(&st); return ret; }

构造和析构的C++版本Stack实现：

代码语言：javascript

AI代码解释

bool isValid(char* s) { Stack st; char* pi = s; while (*pi != '\0') { if (*pi == '(' || *pi == '[' || *pi == '{') { st.Push(&st, *pi); } else { //右括号取栈顶元素进行匹配 //栈不为空才能取 if (st.Empty(&st)) { return false; } char top = st.Top(&st); if ((top == '(' && *pi != ')') || (top == '[' && *pi != ']') || (top == '{' && *pi != '}')) { return false; } //本次匹配就出栈 st.Pop(&st); } pi++; } //栈为空，返回真，说明数量都匹配 左括号多，右括号少匹配问题 return st.Empty(); }

对比图：