C++中的構造函數和析構函數是面向對象編程的核心機制，它們管理對象的生命周期和資源。本文結合C++11及后續標準，深入解析默認構造函數、普通構造函數、拷貝構造函數、移動構造函數、委托構造函數及析構函數的核心特性和應用場景。

一、默認構造函數（Default Constructor）

定義：沒有參數或所有參數均有默認值的構造函數。若未顯式定義任何構造函數，編譯器會自動生成一個空實現的默認構造函數。
特點：

• 用于初始化對象默認狀態
• 自動生成的條件：類中無任何構造函數時
• 可手動禁用或顯式聲明（= default或= delete）
  示例：

class MyClass {
public:MyClass() = default; // 顯式聲明默認構造函數MyClass(int x = 0) : value(x) {} // 帶默認參數的構造函數
private:int value;
};

注意事項：

• 若存在其他構造函數，編譯器不再自動生成默認構造函數
• 對于含有內置類型成員的對象，默認構造函數不會初始化成員變量（可能產生隨機值）

二、普通構造函數（General Constructor）

定義：帶參數的構造函數，用于初始化對象的特定狀態。支持重載，可通過不同參數組合創建對象。
特點：

• 通過初始化列表高效初始化成員變量
• 支持多態初始化，例如std::string(“Hello”)
  示例：

class Student {
public:Student(int id, const string& name) : m_id(id), m_name(name) {} // 初始化列表
private:int m_id;string m_name;
};

應用場景：

• 需要明確初始化邏輯時（如數據庫連接需指定IP和端口）
• 避免成員變量未初始化導致的未定義行為

三、拷貝構造函數（Copy Constructor）

定義：通過已有對象初始化新對象，形式為ClassName(const ClassName& other)。默認實現為淺拷貝，需手動處理指針成員。
調用時機：

1. 對象作為函數參數傳遞（值傳遞）
2. 函數返回對象時
3. 顯式拷貝初始化（MyClass obj2 = obj1;）
   深淺拷貝對比：

// 淺拷貝（默認危險行為）
class ShallowCopy {
public:int* data;ShallowCopy(int val) { data = new int(val); }~ShallowCopy() { delete data; } // 潛在雙重釋放
};// 深拷貝（安全實現）
class DeepCopy {
public:int* data;DeepCopy(const DeepCopy& other) {data = new int(*other.data); // 重新分配內存}
};

四、移動構造函數（Move Constructor，C++11）

定義：通過右值引用（&&）轉移資源所有權，避免不必要的拷貝開銷。
核心機制：

• 竊取臨時對象或即將銷毀對象的資源
• 將原對象指針置空避免重復釋放
• 需標記為noexcept以支持STL容器優化
  示例：

class String {
public:// 移動構造函數String(String&& other) noexcept : data(other.data), size(other.size) {other.data = nullptr; // 轉移后置空原指針}
private:char* data;size_t size;
};

性能優勢：

• 減少動態內存分配次數
• 在vector::push_back等操作中避免深拷貝

五、委托構造函數（Delegating Constructor，C++11）

定義：通過初始化列表調用同類其他構造函數，減少代碼冗余。
規則：

• 必須通過初始化列表委托
• 禁止循環委托（如A委托B，B又委托A）
• 可結合參數默認值實現靈活初始化
  示例：

class Rectangle {
public:// 主構造函數Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {}// 委托構造：正方形初始化Rectangle(int size) : Rectangle(size, size) {}// 委托構造：默認初始化Rectangle() : Rectangle(0, 0) {}
};

六、析構函數（Destructor）

定義：對象生命周期結束時自動調用，用于釋放資源，形式為~ClassName()。
關鍵特性：

• 不可重載（每個類唯一）
• 虛析構函數支持多態刪除（virtual ~Base()）
• 默認析構函數不處理動態內存
  資源管理示例：

class FileHandler {
public:FileHandler(const string& path) { file = fopen(path.c_str(), "r"); }~FileHandler() { if(file) fclose(file); // 確保資源釋放}
private:FILE* file;
};

注意事項：

• 含有指針成員的類必須自定義析構函數
• 析構順序：派生類→成員對象→基類

七、綜合示例：完整類設計

class AdvancedClass {
public:// 默認構造AdvancedClass() : data(nullptr), size(0) {}// 普通構造AdvancedClass(int s) : size(s), data(new int[s]{}) {}// 拷貝構造（深拷貝）AdvancedClass(const AdvancedClass& other) : size(other.size), data(new int[other.size]) {std::copy(other.data, other.data + size, data);}// 移動構造AdvancedClass(AdvancedClass&& other) noexcept : data(other.data), size(other.size) {other.data = nullptr;}// 委托構造AdvancedClass(int a, int b) : AdvancedClass(2) {data[0] = a; data[1] = b;}// 析構函數~AdvancedClass() { delete[] data; }private:int* data;int size;
};

八、總結對比

函數類型	語法特征	核心作用	性能影響
默認構造函數	ClassName()	基礎初始化	低
普通構造函數	帶參數	定制化初始化	中
拷貝構造函數	const ClassName&	對象復制（深/淺拷貝）	可能高（深拷貝）
移動構造函數	ClassName&&	資源轉移	高
委托構造函數	構造器鏈式調用	代碼復用	無
析構函數	~ClassName()	資源釋放	關鍵

九、最佳實踐

1. Rule of Five：若自定義拷貝構造/賦值、移動構造/賦值、析構函數中的任意一個，建議顯式定義全部五個。
2. RAII原則：通過構造函數獲取資源，析構函數釋放資源。
3. 移動語義優先：對臨時對象使用std::move觸發移動語義。
4. 委托構造優化：減少重復初始化代碼。

通過合理運用這些特性，可構建高效、安全的C++對象模型，尤其在資源管理、高性能計算等場景中體現關鍵價值。