c++构造函数分类说明

在面向对象编程中，创建对象时系统会自动调用构造函数来初始化对象，构造函数是一种特殊的类成员函数，它有如下特点：

1. 构造函数的名子必须和类名相同，不能任意命名；
2. 构造函数没有返回值；
3. 构造函数可以被重载，但是每次对象创建时只会调用其中的一个；

我们可以将构造总结为以下几类，不同入参决定调用不同的构造函数，它们分别是普通构造函数 、默认构造函数 、拷贝构造函数 、转换构造函数；下面代码给出了复数类CComplex的多种构造函数以及相关辅助函数；

1. 普通构造函数

普通构造函数是最为常见的构造函数，它没有特殊的特点，其函数形参参数可有多个，其函数原型和测试代码如下：

//普通构造函数原型
CComplex(int nReal, int nImag);

//测试代码
//需要指定参数
CComplex num1(1,1);
num1.PrintComplex();

运行结果：

2. 默认构造函数

相对于普通构造函数而言，默认构造函数是指用户可以指定实参值，也可以不指定实参值，不指定实参值，系统就使用默认的值，而且默认构造函数只可以有一个，否则有歧义；默认构造函数原型和测试代码如下：

//默认构造函原型声明
CComplex();                 //默认构造函数形式1，这里选择形式1
CComplex(int i=10,int j=10);//默认构造函数形式2

//调用默认构造函数，用户可以不需要指定形参值
CComplex sum;
sum.PrintComplex();

运行结果：

3. 拷贝构造函数

拷贝构造函数，也叫做复制构造函数，主要应用于使用一个已存在的对象去初始化一个新对象，使新对象的属性和该对象保持一致。

若用户未定义拷贝构造函数，编译器就自动提供一个默认的复制构造函数，其作用仅是简单地复制类中的每个数据成员；为了安全起见，类设计者需要提供拷贝构造函数；

拷贝构造函数一般形式：

类名(const 类名& 对象名)

形如：CComplex(const CComplex& srcObj)

在以下三种情况下，拷贝构造函数将被调用；

1. 建立新对象

使用一个已存在对象num，初始化即将要被创建的新对象，可以有以下两种形式：

CComplex num1(num); //形式1
CComplex num2=num;  //形式2

运行结果：

2. 函数形参为类对象

在函数调用时需要将实参对象完整地传递给形参，系统将默认调用拷贝构造函数，建立一个实参的拷贝，这样形参对象和实参对象将具有相同的属性值；

需要注意的是，仅形参是按值传递时才会进行对象拷贝，若是传递引用，不会进行对象拷贝,

形如：

//按值传递，复制对象
static void TransByValue(CComplex obj)
//传递引用，不复制对象
static void TransByRefence(const CComplex& obj)

测试代码如下：

CComplex num(8,8);
cout << "test case result:
" << endl;

cout << "test case by refence:
" << endl;  
CComplex::TransByValue(num);

cout << "test case by refence:
" << endl;
CComplex::TransByRefence(num);

运行结果：

3. 函数返回值是类对象

当一个函数返回值是一个类对象时，在该函数返回调用处时，系统会将函数中的对象复制一份到别的地方，即使返回值没有被使用；

形如：

static CComplex GetObj()
{
  CComplex ret(10,10);  
  return ret;
}

测试代码：

//直接拷贝函数中的对象来初始化新对象num
CComplex num =  CComplex::GetObj();

//函数返回值进行对象拷贝
CComplex::GetObj();

运行结果：

4. 转换构造函数

转换构造函数的作用是将一个其他类型的数据转换为一个类的对象。转换构造函数也是一种构造函数，它遵循构造函数的一般原则，我们通常把仅有一个参数的构造函数用作类型转换，所把它称为转换构造函数。

转换构造函数中的类型数据可以是普通类型，也可以是类类型，其一般形式如下：

类名(指定类型的数据)

形如：

//转换构造函数
CComplex(int nReal)

测试代码：

//定义对象
CComplex num1(1,1);

cout << "test case result:
" << endl;
//num1+2 =》
//step1:将整型数2转换为CComplex临时对象 调用转换构造函数
//step2：进行operator+运算符重载
//step3：运算符重载返回类对象
CComplex::TransByRefence(num1 + 2);

运行结果：

5. 对象拷贝和对象赋值的区别

对象的赋值是对一个已经存在的对象进行重新赋值，因此必须先定义被赋值的对象，才能进行赋值；

而对象的拷贝是在从无到有建立一个新对象，并使这个新对象和已有对象完全相同；

例如：

CComlex num1(1,1);
CCompex num2(2,2);
//对象赋值 使对象num2的值和对象num1一致，调用进行operator=运算符重载
num2 = num1;

//对象拷贝，利用对象num2创建新对象num3;
CCompex num3 = num2;

6. CCompex 类实现代码

class CComplex
{
public:

    //普通构造函数
    CComplex(int nReal, int nImag):m_nReal(nReal),m_nImag(nImag)
    {
        cout << "common constructor function" << endl;
    }
    //默认构造函数 默认构造函仅有一个
    CComplex():m_nReal(10),m_nImag(10)
    {
        cout << "default constructor function" << endl;
    }

    //拷贝构造函数或者复制构造函数
    CComplex(const CComplex& srcObj)
        :m_nReal(srcObj.m_nReal)
        ,m_nImag(srcObj.m_nImag)
    {
        cout << "copy constructor function" << endl;
    }

    //转换构造函数,也可认为是普通构造函数，需要看上下文
    CComplex(int nReal):m_nReal(nReal),m_nImag(0)
    {
        cout << "convert constructor function" << endl;
    }

    //赋值操作运算符
    CComplex& operator=(const CComplex& srcObj)
    {
        cout << "operate= function" << endl;

        //防止自我赋值,eg：a = a;
        if (this == &srcObj)
       {
           return *this;
       }

       this->m_nReal = srcObj.m_nReal;
       this->m_nImag = srcObj.m_nImag;
       return *this;
    }

    //析构函数
    ~CComplex(){}

public:
    //+操作运算符  辅助函数，用于说明转换构造函数
    friend CComplex operator+(const CComplex& srcObj1, const CComplex& srcObj2)
    {
        cout << "operate+ function" << endl;
        int nReal = srcObj1.m_nReal+srcObj2.m_nReal;
        int nImag = srcObj1.m_nImag+srcObj2.m_nImag;
        //无名构造函数
        return CComplex(nReal, nImag);
    }

    void PrintComplex() const
    {
        cout << "real: " << m_nReal << " " 
             << "imag: " << m_nImag 
             << "
" 
             <<endl;
    }
    //按值传递，注意不是对象引用
    static void TransByValue(CComplex obj)
    {
      obj.PrintComplex();
    }

    static void TransByRefence(const CComplex& obj)
    {
        obj.PrintComplex();
    }

    static CComplex GetObj()
    {
        CComplex ret(10,10);
        return ret;
    }

private:
    int m_nReal;
    int m_nImag;
};