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C++创建并初始化对象

article 2025/1/31 2:57:21

文章目录

- - 一、对象的创建
  - - 1.1 定义类
    - 1.2 创建对象
  - 二、对象的初始化
  - - 2.1 默认构造函数
    - 2.2 带参数的构造函数
    - 2.3 初始化列表
  - 三、拷贝构造函数
  - 四、对象的销毁
  - 五、总结
- 视频讲解笔记
- - 在栈上创建
  - 在堆上创建
  - - new

在C++中，创建并初始化对象是面向对象编程（OOP）的核心操作之一。对象的创建与初始化主要通过类和构造函数来完成。以下是关于C++中对象的创建和初始化的详细教学。

一、对象的创建

1.1 定义类

在创建对象之前，首先需要定义一个类。类是对象的蓝图，定义了对象的属性和行为。类通常包含成员变量（属性）和成员函数（方法）。

示例：

class Person {
public:
    string name;
    int age;

    void display() {
        cout << "Name: " << name << ", Age: " << age << endl;
    }
};

在这个示例中，Person类包含两个成员变量name和age，以及一个成员函数display()用于显示对象的信息。

1.2 创建对象

创建对象的过程称为“实例化”。实例化是指通过类的定义创建一个类的对象。对象的创建可以在栈上或堆上进行。

栈上创建对象：

int main() {
    Person p1;  // 创建一个 Person 对象
    p1.name = "John";
    p1.age = 30;
    p1.display();  // 输出: Name: John, Age: 30
    return 0;
}

堆上创建对象：

int main() {
    Person* p2 = new Person;  // 在堆上创建一个 Person 对象
    p2->name = "Alice";
    p2->age = 25;
    p2->display();  // 输出: Name: Alice, Age: 25
    delete p2;  // 手动释放堆上的内存
    return 0;
}

在栈上创建的对象在作用域结束时自动销毁，而在堆上创建的对象则需要手动释放内存。

二、对象的初始化

对象的初始化可以通过构造函数来实现。构造函数是类的一种特殊成员函数，用于在对象创建时对其进行初始化。

2.1 默认构造函数

如果类中没有显式定义构造函数，编译器会自动生成一个默认构造函数。默认构造函数不接受参数，通常用于简单的对象初始化。

示例：

class Person {
public:
    string name;
    int age;

    Person() {
        name = "Unknown";
        age = 0;
    }

    void display() {
        cout << "Name: " << name << ", Age: " << age << endl;
    }
};

int main() {
    Person p1;  // 调用默认构造函数
    p1.display();  // 输出: Name: Unknown, Age: 0
    return 0;
}

在这个示例中，Person类定义了一个默认构造函数，该构造函数将name初始化为"Unknown"，将age初始化为0。

2.2 带参数的构造函数

带参数的构造函数允许在创建对象时传递参数，以便对对象进行更灵活的初始化。

示例：

class Person {
public:
    string name;
    int age;

    Person(string n, int a) {
        name = n;
        age = a;
    }

    void display() {
        cout << "Name: " << name << ", Age: " << age << endl;
    }
};

int main() {
    Person p1("John", 30);  // 调用带参数的构造函数
    p1.display();  // 输出: Name: John, Age: 30
    return 0;
}

在这个示例中，Person类的构造函数接受两个参数，并将它们用于初始化name和age。

2.3 初始化列表

C++提供了初始化列表（Initializer List），用于在构造函数中直接初始化成员变量。初始化列表比在构造函数体内进行赋值更高效，尤其对于常量成员和引用成员来说是唯一的初始化方式。

示例：

class Person {
public:
    string name;
    int age;

    Person(string n, int a) : name(n), age(a) {}  // 使用初始化列表

    void display() {
        cout << "Name: " << name << ", Age: " << age << endl;
    }
};

int main() {
    Person p1("Alice", 25);
    p1.display();  // 输出: Name: Alice, Age: 25
    return 0;
}

在这个示例中，Person类的构造函数使用了初始化列表，这样做不仅简洁，而且避免了在构造函数体内进行额外的赋值操作。

三、拷贝构造函数

当一个对象被用作另一个对象的初始值或被传递给函数时，会调用拷贝构造函数。拷贝构造函数用于创建对象的副本。

示例：

class Person {
public:
    string name;
    int age;

    Person(string n, int a) : name(n), age(a) {}

    // 拷贝构造函数
    Person(const Person &p) {
        name = p.name;
        age = p.age;
    }

    void display() {
        cout << "Name: " << name << ", Age: " << age << endl;
    }
};

int main() {
    Person p1("John", 30);
    Person p2 = p1;  // 调用拷贝构造函数
    p2.display();  // 输出: Name: John, Age: 30
    return 0;
}

在这个示例中，Person类定义了一个拷贝构造函数。当创建对象p2时，调用拷贝构造函数将p1的值复制给p2。

四、对象的销毁

对象的销毁是由析构函数完成的。析构函数用于释放对象在生存期内分配的资源。析构函数是一个没有返回值、没有参数、名称与类名相同并前置~符号的特殊成员函数。

示例：

class Person {
public:
    string name;
    int age;

    Person(string n, int a) : name(n), age(a) {}

    ~Person() {
        cout << name << " is being destroyed" << endl;
    }
};

int main() {
    Person p1("John", 30);
    return 0;  // 当 p1 超出作用域时，自动调用析构函数
}