第17课

第17课 - 对象的构造（上）

0. 问题

　　对象中成员变量的初始值是什么？

　　下面的类定义中，成员变量 i 和 j 的初始值是什么？  对象定义在 全局空间、栈上、堆上，具有不同的属性。

　　　　

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    int i;
    int j;
public:
    int getI() { return i; }    // 类成员函数，直接访问
    int getJ() { return j; }
};

Test g_test;    // 定义全局的对象

int main(void)
{
    // bss段
    printf("g_test.getI() = %d
", g_test.getI());    // 0
    printf("g_test.getI() = %d
", g_test.getJ());    // 0
    
    // 栈
    Test test;    // 定义对象
    
    printf("test.getI() = %d
", test.getI());    // 随机值
    printf("test.getI() = %d
", test.getJ());    // 随机值
    
    // 堆
    Test *pt = new Test;
    printf("pt->getI() = %d
", pt->getI());    // 0    堆空间内的值也是随机的，这里是巧合
    printf("pt->getI() = %d
", pt->getJ());    // 0
    
    delete pt;
    
    return 0;
}

1. 对象的初始化

1.1 从程序设计的角度看，对象只是变量，因此：

　　（1）在栈上创建对象时，成员变量初始化为随机值

　　（2）在堆上创建对象时，成员变量初始化为随机值

　　（3）在静态存储区创建对象时，成员变量初始化为0值

1.2 生活中的对象

　　（1）生活中的对象都是在初始化之后上市的

　　（2）初始状态（出厂设置）是对象普遍存在的一个状态

　　（3）问题：程序中如何对一个对象进行初始化？

1.3 对象初始化的初步尝试

　　（1）一般而言，对象都需要一个确定的初始状态

　　（2）解决方案：

　　　　① 在类中提供一个 public 的 initialize 函数

　　　　② 对象创建后立即调用 initialize 函数进行初始化

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    int i;
    int j;

public:
    int getI() { return i; }
    int getJ() { return j; }

    void initialize()
    {
        /* int i;  作用域的问题，要看 i 作用域终止的标志 } */
        i = 1;
        j = 2;
    }

};

Test gt;

int main()
{
    gt.initialize();

    printf("gt.i = %d
", gt.getI());
    printf("gt.j = %d
", gt.getJ());

    Test t1;

    //t1.initialize();

    printf("t1.i = %d
", t1.getI());
    printf("t1.j = %d
", t1.getJ());

    t1.initialize();

    Test* pt = new Test;

    pt->initialize();

    printf("pt->i = %d
", pt->getI());
    printf("pt->j = %d
", pt->getJ());

    delete pt;

    return 0;

}

1.4 存在的问题

　　（1）initialize 只是一个普通函数，必须显示调用

　　（2）如果未调用 initialize 函数或调用 initialize 函数的顺序不对，则程序的运行结果是不确定的

2. 构造函数

　　由上面对 对象初始化 的初步尝试之后，为了解决上述方案的缺点，产生了一个大胆的假设，能不能在创建对象时对其自动进行初始化？

　　（1）C++ 中可以定义与类名相同的特殊成员函数

　　（2）这种特殊的成员函数叫做构造函数

　　　　① 构造函数没有任何返回类型的声明

　　　　② 在定义对象时，构造函数自动被调用，用来初始化对象

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    int i;
    int j;

public:
    int getI() { return i; }
    int getJ() { return j; }

    Test()    // 构造函数
    {
        printf("Test() Begin
");
        
        i = 1;
        j = 2;
       
        printf("Test() End
");
    }
};

Test gt;

int main()
{
    printf("gt.i = %d
", gt.getI());
    printf("gt.j = %d
", gt.getJ());
    
    Test t1;

    printf("t1.i = %d
", t1.getI());
    printf("t1.j = %d
", t1.getJ());   

    Test* pt = new Test; 

    printf("pt->i = %d
", pt->getI());
    printf("pt->j = %d
", pt->getJ());

    delete pt;

    return 0;
}

3. 小结

　　（1）每个对象在使用之前都应该初始化

　　（2）类的构造函数用于对象的初始化

　　（3）构造函数与类同名并且没有返回值

　　（4）构造函数在对象定义时自动被调用