再论C++构造函数分类和调用时机以及匿名对象

  • gaopengtttt

    2017-03-05 13:15:40
  • IT综合
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我们这里主要讨论构造函数的构造函数的分类和其调用时机
测试类如下：
namespace test_n
{
        int A_G=0;
        class test
        {
                public:
                        test() //无参数构造函数,如果没有调用默认构造函数
                        {
                                cout<<"无参构造函数调用"<<" adress: "<<&a<                         }
                        test(int c_a,int c_b)//有参构造函数
                        {
                                cout<<"有参构造函数调用"<<" adress: "<<&a<                                 a=c_a;
                                b=c_b;


                        }
                        test(int c_a)
                        {
                                cout<<"有参构造函数调用"<<" adress: "<<&a<                                 a=c_a;
                        }


                        test(const test &m) //copy 构造函数
                        {
                                cout<<"copy构造函数调用"<<" adress: "<<&a<                                 a = m.a;
                                b = m.b;
                        }


                        void print()
                        {
                                cout<                         ~test()
                        {
                                cout<<"析构函数调用"<<" adress: "<<&a<                                 A_G++;
                                cout<                         }
                        void plus20()
                        {
                                a = a+20;
                                b = b+20;
                        }
//3-3
                        void printany(test p)
                        {
                                cout<<"匿名对象生成"<                                 p.print();
                        }
                        void printany(test* p)
                        {
                                cout<<"无名对象生成"<                                 p->print();
                        }
                        void printanys(test& p)
                        {
                                cout<<"无名对象生成"<                                 p.print();
                        }


//3-4
                   test test34(test p)
                   {
                           p.plus20();
                           return p;
                   }
                private:
                        int a;
                        int b;


        };
}




1、默认构造函数和无参构造函数
实际上默认构造函数就是什么都不做的无参构造函数，这个时候如果不初始化会私有变量的值会出现一些垃圾值
如：
test() //无参数构造函数
{
     cout<<"无参构造函数调用"<<" adress: "<<&a< }
这样成员变量a和b就会出现垃圾值


调用时机：
test a; //1-1无参数构造函数调用test(),如果没有调用默认构造函数 


2、有参构造函数
如下都是有参构造函数：
test(int c_a,int c_b)//有参构造函数
{
        cout<<"有参构造函数调用"<<" adress: "<<&a<         a=c_a;
        b=c_b;


}
test(int c_a)//有参构造函数
{      
        cout<<"有参构造函数调用"<<" adress: "<<&a<         a=c_a;
}


调用时机：
test b(1,2);//2-1有参构造函数调用test(int c_a,int c_b)
b.print();
test c = (100,100);//2-2有参构造函数调用100，100后面的这一个100忽略，逗号表达式，调用test(int c_a)
c.print();
test d = test(100,100);//2-3有参构造函数调用test(int c_a,int c_b),先生成一个匿名对象 然后被赋予给d，只调用一次构造和析构函数
d.print();


3、COPY构造函数(也叫赋值构造函数)
如下：
test(const test &m) //copy 构造函数
{
        cout<<"copy构造函数调用"<<" adress: "<<&a<         a = m.a;
        b = m.b;
}
copy构造函数调用时机有4种其中有2个难点就是，将对象作为实参和对象作为返回值的时候
调用时机：
3-1：用其他对象初始化赋值操作
        test e = b;//3-1copy构造函数调用test(const test &m)，用b对象来初始化e 注意是初始化而不是等号操作
        e.print();
3-2：使用COPY构造函数原型，实参为其他对象
        test f(d);
        f.print();//3-2copy构造函数调用test(const test &m)，用d对象来初始化f
3-3：难点作为函数实参，会生成匿名对象
        f.printany(d);//3-3copy构造函数调用test(const test &m)，用d对象来初始化一个匿名对象，这个匿名对象在printany函数生命周期中使用，然后析构掉
3-4：难点作为函数返回值，会生成匿名对象，当作为返回值的时候匿名对象又要考虑到如何去接这个返回值分3种如下
        d.test34(d);//3-4 调用了2次copy构造函数，第一个匿名对象是传值对象d和上面一样肯定生命周期完成要析构掉，第二次是return p返回一个匿名对象，最后调用函数无接就析构掉
。
        test m = d.test34(d);//3-5 调用了2次copy构造函数，第一个匿名对象是传值对象d和上面一样肯定生命周期完成要析构掉，第二次是return p返回一个匿名对象，最后用于初始化
，因为匿名对象内存已经分配，就直接用匿名对象的内存给对象m即可，它的析构随m的使用完成而析构，避免不必要的内存分配和析构提高性能
        m.print();
        c = d.test34(d); //3-6 调用了2次copy构造函数，第一个匿名对象是传值对象d和上面一样肯定生命周期完成要析构掉，第二次是return p返回一个匿名对象，虽然有接，但是这个
使用等于符号重载操作，因为c已经有了内存空间，那么也会及时析构掉
        c.print();


总结：实际上构造函数调用一定要分清是否是初始化和等号操作，等号操作调用的是操作符重载，而初始化是要考虑到内存空间的分配的，我们的构造行数都是在初始化的时候调用的。
     关于匿名对象需要考虑到内存分配，比如作为实参C++编译器自然要生成一个匿名对象在函数生命周期中使用，完成后自然要析构掉，如果作为一个返回值，自然也要生成一个匿名
     对象，关键是看你如何去接，如果初始化方法去接这个匿名对象的内存将会被"转正"，如果不接受或者不是初始化则析构掉，因为没有用了。
     
下面是全部的测试代码以及注释

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  1. /*************************************************************************
  2.   > File Name: test.cpp
  3.   > Author: gaopeng QQ:22389860 all right reserved
  4.   > Mail: gaopp_200217@163.com
  5.   > Created Time: Fri 24 Mar 2017 08:19:28 PM CST
  6.  ************************************************************************/

  8. #include<iostream>
  9. using namespace std;
  10. namespace test_n
  11. {
  12.         int A_G=0;
  13.         class test
  14.         {
  15.                 public:
  16.                         test() //无参数构造函数,如果没有调用默认构造函数
  17.                         {
  18.                                 cout<<"无参构造函数调用"<<" adress: "<<&a<<endl;
  19.                         }
  20.                         test(int c_a,int c_b)//有参构造函数
  21.                         {
  22.                                 cout<<"有参构造函数调用"<<" adress: "<<&a<<endl;
  23.                                 a=c_a;
  24.                                 b=c_b;

  26.                         }
  27.                         test(int c_a)
  28.                         {
  29.                                 cout<<"有参构造函数调用"<<" adress: "<<&a<<endl;
  30.                                 a=c_a;
  31.                         }

  33.                         test(const test &m) //copy 构造函数
  34.                         {
  35.                                 cout<<"copy构造函数调用"<<" adress: "<<&a<<endl;
  36.                                 a = m.a;
  37.                                 b = m.b;
  38.                         }

  40.                         void print()
  41.                         {
  42.                                 cout<<a<<" "<<&a<<" "<<b<<endl;
  43.                         }

  45.                         ~test()
  46.                         {
  47.                                 cout<<"析构函数调用"<<" adress: "<<&a<<endl;
  48.                                 A_G++;
  49.                                 cout<<A_G<<endl;
  50.                         }
  51.                         void plus20()
  52.                         {
  53.                                 a = a+20;
  54.                                 b = b+20;
  55.                         }
  56. //3-3
  57.                         void printany(test p)
  58.                         {
  59.                                 cout<<"匿名对象生成"<<endl;
  60.                                 p.print();
  61.                         }
  62.                         void printany(test* p)
  63.                         {
  64.                                 cout<<"无匿名对象生成"<<endl;
  65.                                 p->print();
  66.                         }
  67.                         void printanys(test& p)
  68.                         {
  69.                                 cout<<"无匿名对象生成"<<endl;
  70.                                 p.print();
  71.                         }

  73. //3-4
  74.                    test test34(test p)
  75.                    {
  76. // cout<<"2个匿名对象生成,看如何接"<<endl;
  77.                            p.plus20();
  78.                            return p;
  79.                    }
  80. //test new
  81.            test& testy(test p) //返回为局部的匿名对象的引用，不能做左值不能用于初始化引用
  82.                    {
  83.                            p.plus20();
  84.                            return p;
  85.                    }

  87.                    test& testm()//返回是引用内存空间永久可以作为左值
  88.                    {
  89.                            static test yy;
  90.                            yy.print();
  91.                            return yy;
  92.                    }

  94.                 private:
  95.                         int a;
  96.                         int b;

  98.         };
  99. }

  101. //
  102. int main()
  103. {
  104.         using namespace test_n;
  105.         test a; //1-1无参数构造函数调用test()
  106.         a.print();
  107.         test b(1,2);//2-1有参构造函数调用test(int c_a,int c_b)
  108.         b.print();
  109.         test c = (100,100);//2-2有参构造函数调用100，100后面的这一个100忽略，调用test(int c_a)
  110.         c.print();
  111.         test d = test(100,100);//2-3有参构造函数调用test(int c_a,int c_b),先生成一个匿名对象 然后被赋予给d，只调用一次构造和析构函数
  112.         d.print();

  114.         test e = b;//3-1copy构造函数调用test(const test &m)，用b对象来初始化e
  115.         e.print();

  117.         test f(d);
  118.         f.print();//3-2copy构造函数调用test(const test &m)，用d对象来初始化f

  120.         f.printany(d);//3-3copy构造函数调用test(const test &m)，用d对象来初始化一个匿名对象，这个匿名对象在printany函数生命周期中使用，然后析构掉

  122.         //f.printanys(d);**如果调用为引用当然不需要匿名对象建立了，因为这是传引用
  123.         //f.printanys(&d);**如果调用为指针也不需要匿名对象的建立，因为传入是指针

  125.         d.test34(d);//3-4 调用了2次copy构造函数，第一个匿名对象是传值对象d和上面一样肯定生命周期完成要析构掉，第二次是return p返回一个匿名对象，最后调用函数无接就析构掉
  126. 。
  127.         test m = d.test34(d);//3-5 调用了2次copy构造函数，第一个匿名对象是传值对象d和上面一样肯定生命周期完成要析构掉，第二次是return p返回一个匿名对象，最后用于初始化
  128. ，因为匿名对象内存已经分配，就直接用匿名对象的内存给对象m即可，它的析构随m的使用完成而析构，避免不必要的内存分配和析构提高性能
  129.         m.print();

  131.         c = d.test34(d); //3-6 调用了2次copy构造函数，第一个匿名对象是传值对象d和上面一样肯定生命周期完成要析构掉，第二次是return p返回一个匿名对象，虽然有接，但是这个
  132. 使用等于符号重载操作，因为c已经有了内存空间，那么也会及时析构掉
  133.         c.print();

  135. }

  137. //以下是函数返回引用作为左值和右值的测试
  138. //--函数返回用用分为以下
  139. //--返回为局部变量
  140. //可以用int a = test();来接
  141. //不可以用int &a = test();来接
  142. //不能做左值
  143. //
  144. //--返回为全局或者静态变量
  145. //可以用int a = test();来接
  146. //可以用int &a = test();来接
  147. //可以当左值
  148. //
  149. //a=test() 1 变量来接
  150. //int &a=test() 2 初始引用来接
  151. //test()=b 3 作为左值
  152. //int& test()
  153. //{
  154. // static int b ;
  155. // return b;
  156. //}
  157. int main12()
  158. {
  159.         using namespace test_n;
  160.         test b(1,2);//2-1有参构造函数调用test(int c_a,int c_b)

  162. // test a = b.testy(b);
  163. // test &c = b.testy(b);

  165.         test m ;
  166.         m = b.testy(b);
  167.         m.print();
  168.         m.testm() = b;//左值必须为static，及内存要永久
  169.         m.testm();
  170. // a.print();
  171. // c.print();
  172. }


运行结果：
无参构造函数调用 adress: 0x7ffc20853490
1771925424 32660
有参构造函数调用 adress: 0x7ffc208534a0
1 2
有参构造函数调用 adress: 0x7ffc208534b0
100 0
有参构造函数调用 adress: 0x7ffc208534c0
100 100
copy构造函数调用 adress: 0x7ffc208534d0
1 2
copy构造函数调用 adress: 0x7ffc208534e0
100 100
copy构造函数调用 adress: 0x7ffc208534f0
匿名对象生成
100 100
析构函数调用 adress: 0x7ffc208534f0
1
copy构造函数调用 adress: 0x7ffc20853500
copy构造函数调用 adress: 0x7ffc20853510
析构函数调用 adress: 0x7ffc20853510
2
析构函数调用 adress: 0x7ffc20853500
3
copy构造函数调用 adress: 0x7ffc20853530
copy构造函数调用 adress: 0x7ffc20853520
析构函数调用 adress: 0x7ffc20853530
4
120 120
copy构造函数调用 adress: 0x7ffc20853540
copy构造函数调用 adress: 0x7ffc20853550
析构函数调用 adress: 0x7ffc20853550
5
析构函数调用 adress: 0x7ffc20853540
6
120 120
析构函数调用 adress: 0x7ffc20853520
7
析构函数调用 adress: 0x7ffc208534e0
8
析构函数调用 adress: 0x7ffc208534d0
9
析构函数调用 adress: 0x7ffc208534c0
10
析构函数调用 adress: 0x7ffc208534b0
11
析构函数调用 adress: 0x7ffc208534a0
12
析构函数调用 adress: 0x7ffc20853490
13



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