面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中構(gòu)造、析構(gòu)函數(shù)的教學(xué)探討

摘要：結(jié)合構(gòu)造、析構(gòu)函數(shù)出現(xiàn)的原因探討了構(gòu)造函數(shù)的三種形式，分析了拷貝構(gòu)造函數(shù)的三種調(diào)用方式，討論了全局對象、靜態(tài)對象、塊對象的構(gòu)造、析構(gòu)過程。通過卓越班面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中多次教學(xué)實(shí)踐證明，學(xué)生興趣提升，對知識點(diǎn)的理解更有深度。

關(guān)鍵詞：C++;析構(gòu);拷貝構(gòu)造函數(shù);全局對象;靜態(tài)對象;教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）34-0168-02

1 概述

在C++中類的實(shí)例即對象的創(chuàng)建需要一系列初始化的工作，為此引入了構(gòu)造函數(shù)達(dá)到自動(dòng)調(diào)用、分配內(nèi)存空間、初始化數(shù)據(jù)來創(chuàng)建對象的目的。由于其自動(dòng)調(diào)用的特性決定了構(gòu)造函數(shù)的諸多要求：函數(shù)名和類名相同，且無返回值，可以重載，不能被繼承，不能用函數(shù)名調(diào)用。析構(gòu)函數(shù)則是與構(gòu)造函數(shù)相反：對結(jié)束生命周期的對象回收來釋放內(nèi)存。析構(gòu)函數(shù)也是自動(dòng)調(diào)用并沒有函數(shù)返回值，不能被繼承，由于沒有形參無法實(shí)現(xiàn)函數(shù)重載，故類的析構(gòu)函數(shù)只能有1個(gè)，而構(gòu)造函數(shù)可以有多個(gè)。構(gòu)造函數(shù)常見形式有：默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)、普通的構(gòu)造函數(shù)、拷貝構(gòu)造函數(shù)。默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)的特點(diǎn)是沒有參數(shù)，若沒有定義構(gòu)造函數(shù)，則編譯器自動(dòng)生成一個(gè)無參構(gòu)造函數(shù)作為默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，而拷貝構(gòu)造函數(shù)僅有一個(gè)參數(shù)，且參數(shù)類型是對自身類的引用，且與參數(shù)類型的構(gòu)造函數(shù)則為普通的構(gòu)造函數(shù)。

2 教學(xué)實(shí)踐

2.1 三種構(gòu)造函數(shù)并及拷貝構(gòu)造函數(shù)的三種調(diào)用方式

下面舉例來說明上述三種構(gòu)造函數(shù)并對拷貝構(gòu)造函數(shù)的復(fù)雜調(diào)用方式進(jìn)行了探討。

#include

class Cobj{public：Cobi0{x=0;）Cobj（int In）{x=m;）

Cobj（const Cobj&p）（x=p.x;cout《”Calling constructor：”<

intx;};

void fI（Cobj p）（cout<<”Calling fl”<

Cobj f20 {cout<<”Calling fl”《endl; Cobj

a（102）;

re-turn a;}

main0 {Cobj a（lOI）;Cobj b=a; f1（b）;

b= f20;}

其中Cobi0（x=0;）為默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，將類的成員x初始為0;普通構(gòu)造函數(shù)Cobj（int m）{x=m;）使得成員值為用戶設(shè)定值。拷貝構(gòu)造函數(shù)Cobj（const Cobj&p）的參數(shù)必須是本類的引用，此處的const不是必須項(xiàng)，加入的目的是保護(hù)傳人的實(shí)參不改變。主函數(shù)中Cobjb=a語句目的是用a初始化b從而第1次調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)。

fl（b）語句使得對象b作為funl的實(shí)參而第2次調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù);語句b= f20使得函數(shù)的返回值是類對象，函數(shù)返回時(shí)調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)。

2.2 全局對象、靜態(tài)對象、塊對象的構(gòu)造與析構(gòu)

下面結(jié)合一個(gè)綜合實(shí)例來說明構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行順序。該實(shí)例包含全局對象、靜態(tài)對象、塊對象、自定義函數(shù)等復(fù)雜情況。

#include

class

Cobj（ public： Cobj（int n）{num=n;cout<<”constructor”<

-CobiO{cout<<”destructor”<

Cobj stl（lOOl）;static Cobj st2（1002）;voidfnO{Cobj st3（1003）;】

mainO{cout《”begin”《endl; int i=l;Cobj st4（1004）;

for（i=l;i<=2;i++） {static Cobj st5（1005）; Cobj st6（1006）;1

fn0; cout<<”end”<

執(zhí)行結(jié)果如圖2所示。

分析下執(zhí)行過程：啟動(dòng)代碼會在啟動(dòng)main0之前完成所有的初始化工作，因此在輸出”begin”前構(gòu)造全局對象1001，接著構(gòu)造靜態(tài)對象1002后才執(zhí)行主函數(shù)。在main0中先構(gòu)造對象1004，然后進(jìn)入循環(huán)語句，在三次循環(huán)中對于普通對象1006每次循環(huán)都是先構(gòu)造，當(dāng)本次循環(huán)結(jié)束時(shí)作為塊對象生命周期要結(jié)束，故調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。主函數(shù)中的for語句用”（...）”代替時(shí)，塊內(nèi)定義的對象當(dāng)塊執(zhí)行完畢后也要立刻釋放。如對象1007就屬于這種情況。而對于塊內(nèi)的1005對象由于是靜態(tài)對象只創(chuàng)造1次，在退出主函數(shù)時(shí)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)才釋放。接著執(zhí)行fn0函數(shù)構(gòu)造對象1003，該函數(shù)執(zhí)行完畢后隨即釋放1003。最后退出主函數(shù)時(shí)釋放靜態(tài)對象1002和全局對象1001。首行代碼用#include 與命名空間模式則無法輸出”destructor1001”。即全局對象在不同的編譯情景下會有較大差異。

3 結(jié)論

構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)的自動(dòng)調(diào)用使得不少同學(xué)迷茫，本文分析了這兩個(gè)函數(shù)出現(xiàn)的緣由，結(jié)合幾個(gè)教學(xué)案例分析了默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)、普通的構(gòu)造函數(shù)、拷貝構(gòu)造函數(shù)的定義格式和使用方法，并對拷貝構(gòu)造函數(shù)的多種調(diào)用方式進(jìn)行了代碼解析，通過全局對象、靜態(tài)對象、塊對象在程序中的構(gòu)造、析構(gòu)過程闡明了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中對象這個(gè)特定角色的來世今生。

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【通聯(lián)編輯：王力】

收稿日期：2019-09-23

作者簡介：韓祥波（1975-），男，山東淄博人，講師，碩士，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件與理論。