一、概念

????????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對象的狀態（即成員變量）。它的主要作用是保證對象在創建時具有有效的初始值。

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二、特點

與類同名：

• 構造函數的名稱與類名相同，沒有返回值（甚至不能寫 void）。

自動調用：

• 構造函數在對象創建時自動調用，無需顯式調用。

可以重載：

• 構造函數可以有多個版本，依賴于參數個數和類型（重載）。

無返回值：

• 構造函數沒有返回值，也不能通過返回值來傳遞信息。

默認構造函數：

• 如果用戶沒有定義構造函數，編譯器會自動生成一個無參的默認構造函數。
• 如果用戶定義了任何構造函數，編譯器將不再生成默認構造函數。

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三、種類

1. 默認構造函數

無參數的構造函數，稱為默認構造函數。

• 作用：初始化對象為默認狀態。
• 示例：

class Example {
public:Example() {  // 默認構造函數cout << "Default constructor called" << endl;}
};int main() {Example obj;  // 自動調用默認構造函數return 0;
}

2. 帶參數的構造函數

構造函數可以帶參數，用于初始化對象時傳遞參數。

• 示例：

class Example {
private:int value;
public:Example(int v) {  // 帶參數的構造函數value = v;cout << "Constructor called with value: " << value << endl;}
};int main() {Example obj(10);  // 調用帶參數的構造函數return 0;
}

3. 拷貝構造函數

拷貝構造函數用于創建一個對象時，以另一個同類型的對象對其初始化。

• 特點：參數是同類的引用類型，通常形式為 ClassName(const ClassName &obj)。
• 示例：

class Example {
private:int value;
public:Example(int v) {value = v;cout << "Parameterized constructor called" << endl;}Example(const Example &obj) {  // 拷貝構造函數value = obj.value;cout << "Copy constructor called" << endl;}
};int main() {Example obj1(10);         // 調用帶參數的構造函數Example obj2 = obj1;      // 調用拷貝構造函數return 0;
}

4. 委托構造函數

一個構造函數可以調用另一個構造函數來簡化代碼邏輯。

• 示例：

class Example {
private:int value;
public:Example() : Example(0) {  // 調用另一個構造函數cout << "Default constructor called" << endl;}Example(int v) {value = v;cout << "Parameterized constructor called with value: " << value << endl;}
};int main() {Example obj;   // 調用默認構造函數，同時委托到帶參數的構造函數return 0;
}

5. 默認和刪除的構造函數

• 可以顯式指定構造函數為默認的或刪除的（C++11 引入）。
• 示例：

class Example {
public:Example() = default;  // 默認構造函數Example(int) = delete;  // 禁止使用此構造函數
};int main() {Example obj1;     // 可以// Example obj2(10);  // 錯誤，無法使用刪除的構造函數return 0;
}

四、構造函數的使用與初始化列表

初始化成員變量

可以在構造函數中直接初始化成員變量，或使用 初始化列表 初始化。

• 示例：

class Example {
private:int a;int b;
public:Example(int x, int y) : a(x), b(y) {  // 初始化列表cout << "a = " << a << ", b = " << b << endl;}
};int main() {Example obj(10, 20);  // 調用構造函數return 0;
}

初始化列表

• 初始化列表在對象構造時直接賦值，而不是先默認構造后再賦值，因此效率更高。
• 某些情況必須使用初始化列表，例如常量成員變量或引用類型。

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五、子類構造函數

工作流程

1. 創建子類對象時，必須先調用父類的構造函數。
2. 如果子類的構造函數沒有顯式調用父類的構造函數，則會默認調用父類的無參構造函數。
3. 如果父類沒有無參構造函數，子類必須顯式調用父類的某個構造函數。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;class Parent {
public:Parent(int x) {cout << "Parent constructor called with value: " << x << endl;}
};class Child : public Parent {
public:Child(int x) : Parent(x) {  // 顯式調用父類的構造函數cout << "Child constructor called" << endl;}
};int main() {Child obj(10);  // 調用子類構造函數return 0;
}

輸出：

Parent constructor called with value: 10
Child constructor called

六、構造函數的注意點

沒有返回值： 構造函數沒有返回值，不能使用 return 返回值。

拷貝構造函數的深拷貝與淺拷貝： 如果類中有指針類型成員變量，拷貝構造函數默認執行淺拷貝，這可能會導致資源沖突，建議實現深拷貝。

靜態成員的初始化： 靜態成員變量需要在類外初始化，不能通過構造函數初始化。

繼承中的構造函數：父類的構造函數不會被子類繼承，但可以通過子類構造函數顯式調用。

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構造函數與析構函數的關系

• 析構函數與構造函數相反，用于對象銷毀時釋放資源。
• 析構函數在子類對象銷毀時按照從子類到父類的順序調用。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;class Parent {
public:Parent() { cout << "Parent constructor called" << endl; }~Parent() { cout << "Parent destructor called" << endl; }
};class Child : public Parent {
public:Child() { cout << "Child constructor called" << endl; }~Child() { cout << "Child destructor called" << endl; }
};int main() {Child obj;  // 創建子類對象return 0;
}

輸出：

Parent constructor called
Child constructor called
Child destructor called
Parent destructor called

七、總結

1. 構造函數是初始化對象的入口，可以重載。
2. 帶參數構造函數和拷貝構造函數提供了靈活的初始化方式。
3. 初始化列表是高效的初始化方式，尤其適合常量或引用類型。
4. 父類的構造函數必須在子類構造函數中顯式調用（如果沒有無參構造函數）。
5. 析構函數與構造函數互補，用于釋放資源。