构造函数和析构函数：构造函数与析构函数，C+中的对象生命周期管理

来源：网络作者：日期：2025-10-09 17:43:33

构造函数

1 定义与作用

构造函数是一种特殊的成员函数,当对象被创建时自动调用，它的主要作用是初始化对象的成员变量，确保对象在使用前处于有效状态。

2 语法结构

构造函数的名称与类名相同,且没有返回类型（包括void）。

class MyClass {
private:
    int value;
public:
    // 构造函数
    MyClass(int v) {
        value = v;
        std::cout << "Object created with value: " << value << std::endl;
    }
};

3 默认构造函数

如果类中没有定义构造函数,编译器会自动生成一个默认构造函数，默认构造函数不执行任何操作，除非类中定义了成员变量需要初始化。

4 构造函数重载

构造函数可以重载,以支持不同的初始化方式。

class MyClass {
private:
    int value;
public:
    // 无参构造函数
    MyClass() {
        value = 0;
    }
    // 有参构造函数
    MyClass(int v) {
        value = v;
    }
};

5 初始化列表

在C++中，构造函数可以使用初始化列表来初始化成员变量，特别是常量成员变量或引用成员变量必须通过初始化列表：

class MyClass {
private:
    const int id;
public:
    // 必须通过初始化列表初始化const成员
    MyClass(int i) : id(i) {
        std::cout << "ID: " << id << std::endl;
    }
};

析构函数

1 定义与作用

析构函数是另一种特殊的成员函数,当对象生命周期结束时（例如离开作用域或动态对象被delete时），自动调用析构函数，它的主要作用是释放资源，如关闭文件、释放动态内存等。

2 语法结构

析构函数的名称与类名相同,前面加波浪号（~），且没有参数和返回类型。

class MyClass {
private:
    int* data;
public:
    MyClass(int size) {
        data = new int[size];
    }
    // 析构函数
    ~MyClass() {
        delete[] data;
        std::cout << "Memory freed." << std::endl;
    }
};

3 默认析构函数

如果类中没有定义析构函数,编译器会自动生成一个默认析构函数，默认析构函数不执行任何操作，除非类中定义了需要清理的资源。

4 资源管理的重要性

析构函数在资源管理中至关重要,尤其是在动态内存管理、文件操作、网络连接等场景中，如果不正确地释放资源，可能会导致内存泄漏或资源耗尽。

构造函数与析构函数的应用场景

1 动态内存管理

构造函数可以分配内存,析构函数释放内存，确保资源的正确管理：

class DynamicArray {
private:
    int* arr;
    int size;
public:
    DynamicArray(int s) : size(s) {
        arr = new int[size];
    }
    ~DynamicArray() {
        delete[] arr;
    }
    void print() {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            std::cout << arr[i] << " ";
        }
        std::cout << std::endl;
    }
};

2 文件操作

析构函数可以用于确保文件在对象销毁时被关闭：

#include <fstream>
class FileHandler {
private:
    std::ofstream file;
public:
    FileHandler(const std::string& filename) : file(filename) {
        if (!file.is_open()) {
            throw std::runtime_error("File not opened");
        }
    }
    ~FileHandler() {
        file.close();
        std::cout << "File closed." << std::endl;
    }
    void write(const std::string& content) {
        file << content;
    }
};

3 对象生命周期管理

在复杂系统中,构造函数和析构函数可以用于跟踪对象的创建和销毁：

class Counter {
private:
    static int count;
public:
    Counter() {
        count++;
        std::cout << "Object created. Total: " << count << std::endl;
    }
    ~Counter() {
        count--;
        std::cout << "Object destroyed. Total: " << count << std::endl;
    }
};
int Counter::count = 0;