一、構造函數

1.1定義

在C++中，構造函數（Constructor） 是一種特殊的成員函數，用于在創建對象時初始化其成員變量。構造函數的名稱必須與類名相同，且沒有返回類型（包括 void）。構造函數在對象創建時自動調用，確保對象處于有效狀態。

1.2語法

class ClassName {
public:ClassName(){內容}           // 默認構造函數（無參）ClassName(參數列表){內容}           // 帶參構造函數// ... 其他成員函數
};

示例：

class Date {
public:Date(){_year = 1970;_month = 1;_day = 1;// 默認構造函數實現。如若未定義則是隨機值。}Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;// 帶參構造函數}void print() {cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;}private:int _year;int _month;int _day;
};int main() {Date d1;           // 調用默認構造函數Date d2(2023, 5, 15); // 調用帶參構造函數Date d3{};         // C++11統一初始化方式調用默認構造函數d1.print();  // 輸出: 1970-1-1d2.print();  // 輸出: 2023-5-15d3.print();  // 輸出: 1970-1-1return 0;
}

1.3特性

構造函數的主要任務并不是開空間創建對象，而是初始化對象。 它具有以下特點：

• 1.函數名與類名相同。
• 2.無返回值。
• 3.對象實例化時編譯器自動調用對應的構造函數。
• 4.構造函數可以重載。
• 5.如果未寫構造函數，編譯器默認生成的是"類名（）;"

二、析構函數

2.1定義

在C++中，析構函數（Destructor） 是一種特殊的成員函數，用于在對象生命周期結束時自動執行清理工作（如釋放內存、關閉文件等）。它的名稱是在類名前加 ~，沒有返回類型，也不接受任何參數。一般在有動態內存申請的時候要寫析構函數。沒動態申請的一般不需要寫析構。

2.2語法

class ClassName {
public:~ClassName();  // 析構函數，函數體定義默認沒有，也可以自己定義。如下文示例。
};

示例：

class Date {
public:~Date(){cout << "Date對象被銷毀" << endl;}
private:int year;int month;int day;
};int main()
{Date a;return 0;
}
//程序結束后會打印"Date對象被銷毀"。

2.3特性

• 1.自動調用。
• 2.不能重載。

三、拷貝構造函數

3.1定義

拷貝構造函數是構造函數的一種重載形式，專門用于用已存在的對象創建新對象，核心是實現對象的“復制”。它的參數必須是同類對象的引用（通常加 const ，防止意外修改原對象），這是與普通構造函數的關鍵區別。

3.2語法

class MyClass {
public:// 拷貝構造函數聲明MyClass(const MyClass& other);
};// 拷貝構造函數實現
MyClass::MyClass(const MyClass& other) {// 拷貝邏輯
}

3.3特性

• 1.參數類型：
  ①必須是對同類對象的const引用

  ②使用引用避免無限遞歸

  ③const確保不修改源對象

• 2.無返回值：構造函數沒有返回類型

• 3.通常不聲明為explicit：允許隱式拷貝構造

3.4淺拷貝

3.4.1定義

• 1.逐成員復制：簡單復制對象的所有非靜態成員變量

• 2.指針共享：對于指針成員，僅復制指針值（地址），不復制指向的內容

• 3.默認行為：編譯器生成的默認拷貝構造函數執行的就是淺拷貝
  示例：

class Time
{
public:Time(){_hour = 1;_minute = 1;_second = 1;}Time(const Time& t)//這就是淺拷貝{_hour = t._hour;_minute = t._minute;_second = t._second;}
private:int _hour;int _minute;int _second;
};

3.4.2淺拷貝的風險

雙重釋放問題：
假如arr2是arr1的拷貝。
當arr1和arr2離開作用域時：
先調用arr2的析構函數釋放內存。
再調用arr1的析構函數再次釋放同一內存 → 程序崩潰

3.5深拷貝

深拷貝是指：

• 1.創建新對象時完全復制所有數據

• 2.對指針成員分配新內存并復制內容

• 3.副本與原對象完全獨立，不共享任何資源

示例：（棧）

class SafeStack {
private:int* data;int capacity;int topIndex;public:// 構造函數SafeStack(int size): capacity(size), topIndex(-1), data(new int[size]) {}// 深拷貝構造函數SafeStack(const SafeStack& other): capacity(other.capacity),topIndex(other.topIndex),data(new int[other.capacity]) {// 復制棧中所有元素for (int i = 0; i <= topIndex; ++i) {data[i] = other.data[i];}}// 深拷貝賦值運算符SafeStack& operator=(const SafeStack& other) {if (this != &other) {  // 自賦值檢查// 創建臨時副本int* newData = new int[other.capacity];// 復制數據for (int i = 0; i <= other.topIndex; ++i) {newData[i] = other.data[i];}// 替換舊數據（異常安全）delete[] data;data = newData;capacity = other.capacity;topIndex = other.topIndex;}return *this;}// 移動構造函數（C++11）SafeStack(SafeStack&& other) noexcept: data(other.data),capacity(other.capacity),topIndex(other.topIndex) {other.data = nullptr;other.capacity = 0;other.topIndex = -1;}// 析構函數~SafeStack() {delete[] data;}void push(int value) {if (topIndex == capacity - 1) {throw std::overflow_error("Stack is full");}data[++topIndex] = value;}int pop() {if (topIndex == -1) {throw std::underflow_error("Stack is empty");}return data[topIndex--];}void print() {std::cout << "Stack: [ ";for (int i = 0; i <= topIndex; ++i) {std::cout << data[i] << " ";}std::cout << "]\n";}
};int main() {SafeStack s1(5);s1.push(1);s1.push(2);s1.push(3);// 測試拷貝構造函數SafeStack s2 = s1;  // 深拷貝// 修改s1不影響s2s1.pop();s1.push(99);// 測試賦值運算符SafeStack s3(2);s3 = s1;  // 深拷貝賦值s1.print();  // 輸出: Stack: [ 1 2 99 ]s2.print();  // 輸出: Stack: [ 1 2 3 ]s3.print();  // 輸出: Stack: [ 1 2 99 ]// 測試移動語義SafeStack s4 = std::move(s1);s1.print();  // 輸出: Stack: [ ] (已移動)s4.print();  // 輸出: Stack: [ 1 2 99 ]return 0;
}