C++构造函数

C++构造函数

最近在学习C++，记录一下自己的所得所悟，本人水平有限，对C++的理解有限，如果不对的地方各位可以指出来，在评论区留言，谢谢！

C++的类包含数据成员和函数成员（公有对外接口、保护或者私有的一些辅助函数），构造函数是比较特殊的函数，作用是在创建对象的时候用来初始化对象用的。构造函数也与普通函数一样支持函数重载，可以为类定义多个构造函数以满足不同条件化下初始化对象的要求。

下面是一个简单的书本类Book。

#include 
#include 
class Book
{
    public:
        //构造函数重载
        Book() = default; //构造函数-1
        Book(const char* pc, unsigned num, double price); //构造函数-2
        Book(const std::string& str, unsigned num, double price); //构造函数-3
        //公有对外接口
        const std::string& name() const { return m_name; }
        unsigned number() const { return m_number; }
        double price() const { return m_price; }
        double total() const { return m_total;}
        //析构函数
        virtual ~Book() {}
    private:
        //C++11 支持类内初始值
        //m_total的初值依赖于m_number和m_price，所以最好将m_total放在m_number和m_price之后
        //类的成员初始化顺序与类中成员的声明顺序一致
        std::string m_name = ""; //书名
        unsigned m_number = 0; //销售量
        double m_price = 0; //单价
        double m_total = 0; //销售总额
};

//构造函数-2的定义
inline Book::Book(const char* pc, unsigned num, double price) :
m_name(pc), m_number(num), m_price(price), m_total(num * price) { }

//构造函数-3的定义
inline Book::Book(const std::string& str, unsigned num, double price) :
m_name(str), m_number(num), m_price(price), m_total(num * price) { }

类的构造函数的作用其实就是在创建类的对象时，初始化数据成员的。Book类拥有四个数据成员，所以才创建Book类的对象的时候，需要为四个数据成员提供初始值。C++11支持类内初始值，所以可以在定义成员变量的时候为成员赋初始值，这样在不提供任何实参时，将调用默认构造函数使用类内初始值来初始化对象。

Book类声明并定义了三个构造函数，类的构造函数的函数名与类名相同，没有返回类型（包括void），参数列表中可以没有参数，也可有多个参数。

1. 默认构造函数

当类的设计者没有为类定义任何一个构造函数时，编译器会隐式为类生成一个没有参数的构造函数来初始化对象，但是当我们自己定义了构造函数以后，编译器就不会为类生成默认构造函数了。如果不为类设计默认构造函数，单独使用这个类可能不会有什么问题，但是在涉及到类的组合或者继承的时候，有的场景下就会比较麻烦，所以在设计类的时候，通常都要为类提供一个默认构造函数。

由于在Book类中已经声明并定义了另外两个带参数的构造函数，所以编译器就不会再为Book类提供默认构造函数了，这种情况下就需要我们手动定义一个默认的构造函数，C++11有一个很简单的新语法：Book() = default; 就是告诉编译器，虽然我自己已经定义了构造函数，但是我还需要编译器继续为Book类提供默认构造函数。创建Book对象时，如果不提供任何参数，将自动调用默认构造函数：

Book book; //自动调用默认构造函数初始化对象book
Book book = Book();//显式调用默认构造函数
Book book(); //错误！这个是函数的声明，声明了一个名为book，参数列表为空，返回类型为Book的函数。

2. 带参数的构造函数

Book类中声明了两个带三个参数的构造函数，由于两个函数的参数列表不一样，构成了函数的重载。

//构造函数-2的定义
inline Book::Book(const char* pc, unsigned num, double price) :
m_name(pc), m_number(num), m_price(price), m_total(num * price) { }

构造函数-2在类内声明，在类外定义成了内联函数，并使用了初始化列表来初始化成员变量，这个函数有几个需要注意的点：

（1）成员的初始化顺序是与成员在类中声明的顺序一致，与初始化列表中成员的顺序无关，如果某个成员的初值依赖于其它成员，在类的成员声明中，最好将该成员放在后面。比如在Book类中，成员m_total的初值依赖于另外两个成员：m_number和m_price，所以在成员声明时，最好把m_total放在m_number和m_price的后面；

（2）成员m_name的类型为string，而函数的第一个参数为const char* pc，是一个字符串字面量。在初始化列表中：m_name(const char* pc)，相当于用const char* pc去初始化一个string的对象m_name，之所以可行是因为string类定义了一个接收const char*类型参数的non-explicit构造函数，可以将const char*隐式转换为string对象。

string str = "I wana kick your ass"; //将右侧的const char*隐式转换为string的对象。

在构造函数中，如果形参列表只有一个没有默认值参数，也就是只需要提供一个实参即可调用的构造函数，如果不使用explicit修饰的话，将会执行形参类型到类类型的转换，比如Book类有如下的构造函数声明：

Book(const char* pc, unsigned number = 100, double price = 10)； //non-explicit构造函数
Book book = "I wanna kick your ass"; //将会把右侧的字符串字面量隐式的转换为Book类的对象

//要阻止这种隐式转换，需要在构造函数的声明前面加上explicit关键字：
explicit Book(const char* pc, unsigned number = 100, double price = 10)；
Book book = "I wanna kick your ass"; //不能隐式转换，编译报错

（3）构造函数-3第一个参数类型为const string&，如果没有const，使用const string对象进行调用将会出错：

const string str("lost");

Book book(str, 10, 100); //error，string&无法绑定到一个const string的对象；

（4）构造函数-2和构造函数-3是一对重载的构造函数，调用顺序与重载函数一致，比如：

Book book1("lost", 10, 100); //第一个实参为字符串字面量，由于字符串字面量的类型就是const char*，与构造函数-2的参数类型精确匹配，那么将调用构造函数-2；

Book book2(string("lost"), 10, 100); //第一个实参为string的对象，与构造函数-3精确匹配，调用构造函数-3；

前面说了，由于string类接收const char*参数的构造函数不是non-explicit的，可以隐式的将字符串字面量转换为string类的对象，所以在Book类中，可以不定义构造函数-2。