《堆与拷贝构造函数ppt培训课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《堆与拷贝构造函数ppt培训课件（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、C + 程序设计教程(修订版),第十四章 堆与拷贝构造函数,清华大学出版社 钱 能,第十四章 堆与拷贝构造函数,关于堆 需要new和delete的原因 分配堆对象 拷贝构造函数 默认拷贝构造函数 浅拷贝与深拷贝 临时对象 无名对象 构造函数用于类型转换,1、关于堆,全局变量、静态数据、常量存放在全局数据区，所有类成员函数和非成员函数代码存放在代码区，为运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等存放在栈区，余 下的空间都被作为堆区。 堆内碎块：堆区内众多不连续的内存小块动态分配内存应注意：及时释放内存，避免堆区碎块,2、需要new和delete的原因,在C+用new代替malloc
2、()函数的一个原因是，它在分配空间的时候不能调用构造函数。类对象的建立是分配空间、构造结构以及初始化的三位一体，他们统一由构造函数来完成。例如，下面的代码用malloc()分配对象空间：class Tdate public:Tdate();SetDate(int m=1,int d=1,int y=1998);,protected:int month;int day;int year;Tdate:Tdate()month=1;,2、需要new和delete的原因,day=1;year=1;void Tdate:SetDate(int m,int d,int y)if(m0 ,2、需要new和d
3、elete的原因,void fn()Tdate * pD; /仅仅是个指针，没有产生对象pD=(Tdate*)malloc(sizeof Tdate); /并不调用构造函数/free(pD); /并不调用析构函数此时pD是一个含有类对象空间，对应的对象空间中的值不确定。为此，内存分配之后再进行初始化。,2、需要new和delete的原因,例如，下面的代码描述用malloc()来进行对象的创建过程：void fn()Tdate * pD;pD=(Tdate*)malloc(sizeof Tdate);pD-SetDate(); /设置Tdate值/free(pD);从根本上说，不是类对象的创建，
4、因为它绕过了构造函数。,2、需要new和delete的原因,3 分配堆对象,堆对象的作用域：文件 用new分配的对象，在用delete释放前，一直占有堆空间，不管能否访问得到。堆对象创建时（new）自动调用构造函数，释放时（delete）自动调用析构函数分配堆对象： 形式1：指针标识符 = new 类型标识符； 形式2：指针标识符 = new 类型标识符(初始化值)； 形式3：指针标识符 = new 类型标识符数组维数； /对于数组，不能初始化释放堆对象： 形式1：delete 指针标识符； 形式2：delete指针标识符；/释放堆数组,3 分配堆对象,看一下下面代码与前面的代码做一比较：vo
5、id fn()Tdate * pS;pS=new Tdate; /分配堆空间并构造它/delete pS; /先析构，然后将空间返还给堆构造函数可以有参数，所以跟在new后面的类类型也可以跟参数。例如下面的代码，new后面的类型必须跟参数：,3 分配堆对象,class Tdatepublic:Tdate(int m,int d,int y);protected:int month;int day;int year;Tdate:Tdate(int m,int d,int y),if(m0,3 分配堆对象,/delete(pD);“pD=new Tdate(1,1,1998);”这一名，使new去
6、调用了构造函数Tdate(int,int,int)，new是根据参数匹配的原则来调用构造函数的。如果上一句写成：pD=new Tdate; 则由于Tdate类没有默认构造函数而使该语句报错。 从堆中还可以分配对象数组。例如，下面的代码分配了参数给定的对象个数，并在函数结束时，予以返还：,3 分配堆对象,class Studentpublic:Student(char * pName=“no name”)strncpy(name,pName,sizeof(name);namesizeof(name)-1=“0”;protected:char name40;,3 分配堆对象,void fn(int
7、 noOfObjects)Student * pS=new StudentnoOfObjects;/delete pS;分配过程将激发noOfObjects次构造函数的调用，从 0noOfObjects-1。调用构造函数的顺序依次为pS0，pS1，psnoOfObjects-1。由于分配数组时，new的格式是类型后面跟元素个数，不能再跟构造函数参数。如果该类没有默认构造函数，则不能分配对象数组。,3 分配堆对象,4、拷贝构造函数,拷贝构造函数：特殊的构造函数 作用：当用一个已存在的对象构造一个新的对象时，系统不自动调用构造函数、而是自动调用拷贝构造函数；创建新的对象，并把对象的数据成员值拷贝给
8、新的对象（在编译时进行）。拷贝构造函数声明的一般形式：类名(const 类名&形参对象名)；拷贝构造函数定义的一般形式：类名:类名(const 类名&形参对象名) ,4、拷贝构造函数,拷贝构造函数被调用的3种情况：1.新建对象：class A;void main() A a;A a1(a);2.实参传递给形参时：void f(A a) void main() A a;f(a);3.函数返回时：A fn() A a; return a;void main() f(fn(); ,4、拷贝构造函数,可用一个对象去构造另一个对象，或者说，用另一个对象值初始化一个新构造的对象，例如：Student s1
9、(“Jenny”);Student s2=s1;/用s1的值去初始化s2对象作为函数参数传递时，也要涉及对象的拷贝，例如：void fn(Student fs)/,void main()Student ms;fn(ms);函数fn()的参数传递的方式是传值，参数类型是Student,调用时，实参ms传给了形参fs，ms在传递的过程中是不会改变的，形参fs是ms的一个拷贝，形参fs用ms的值进行构造。这时候，调用构造函数Student(char *)就不合适，新的构造函数的参数应是Student,4、拷贝构造函数,4、拷贝构造函数,#include #include class Student
10、public:Student(char* pName=“no name“,int ssId=0)strncpy(name,pName,40);name39=0;id = ssId;cout “Constructing new student “ pName endl;Student(Student& s) /拷贝构造函数,cout “Constructing copy of “ s.name endl; strcpy(name,“copy of “);strcat(name,s.name);id=s.id;Student()cout “Destructing “ name endl;prote
11、cted:char name40;int id; ;,4、拷贝构造函数,void fn(Student s)cout “In function fn()n“;void main()Student randy(“Randy“,1234);cout “Calling fn()n“;fn(randy);cout “Returned from fn()n“;,4、拷贝构造函数,5、默认拷贝构造函数,如果不定义拷贝构造函数，系统自动为类提供一个缺省的拷贝构造函数（逐一拷贝数据成员）。 一般情况下，不必定义拷贝构造函数。但是，如果构造函数中存在动态分配，则必须定义拷贝构造函数 例：#include#inc
12、ludeclass A private: int *p;public: A(int i) p=new int(i); cout“new.“endl; A() cout“delete p.“endl; delete p; ;int main() A a1(5); /调用构造函数A a2(a1); /调用系统提供的缺省的拷贝构造函数return 0; /*调用析构函数两次，一个值为5的int型对象被删除两次，在运行时会产生问题*/*执行结果：new.delete p. delete p. 执行到此，出错：指针p已经被释放 */,/定义拷贝构造函数来解决上述问题#include#includecla
13、ss A private: int *p;public: A(int i)p=new int(i);cout“new.“endl;A(const A/*执行结果：new.copy_constructor.delete p.delete p. */,5、默认拷贝构造函数,6、浅拷贝与深拷贝,在默认拷贝构造函数中，拷贝的策略是逐个成员依次拷贝。但是，一个类可能会拥有资源，当其构造函数分配了一个资源的时候，会发生什么呢？如果拷贝构造函数简单地制作了一个该资源的拷贝，而不对它本身分配，就面临一个麻烦的局面：两个对象都拥有同一个资源。当对象析构时，该资源将经历两次资源返还。,调用默认拷贝构造函数，使得p
14、2与p1完全一样，并没有新分配堆空间给p2，见下图：,6、浅拷贝与深拷贝,创建p2时，对象p1被复制给了p2，但资源并未复制，因此，p1和p2指向同一个资源，这称为浅拷贝。当一个对象创建时，分配了资源，这时，就需要定义自己的拷贝构造函数，使之不但拷贝成员，也拷贝资源。,6、浅拷贝与深拷贝,拷贝构造函数中，不但复制了对象空间，也复制资源，见下图：,6、浅拷贝与深拷贝,创建p2时，对象p1被复制给了p2，同时资源也作了复制，因此，p1和p2指向不同的资源，这称为深拷贝。如果你的类需要析构函数来析构资源，则它也需要一个拷贝构造函数。因为通常对象是自动被析构的。如果需要一个自定义的析构函数，那就意味着
15、有额外资源要在对象被析构之前释放。此时，对象的拷贝就不是浅拷贝了。,6、浅拷贝与深拷贝,7、临时对象,当函数返回一个对象时，要创建一个临时对象来存放返回的对象 Student fn() /. student ms(“Randy“); return ms; int main() student s; s=fn(); ,ms,临时对象,S,8、无名对象,class Student /. Student(char *) ; fn() Student(“Rand“);/此处为无名对象 无名对象：实际存在、但没有标识符的对象,9、构造函数用于类型转换,class Student public: Student(char *); /. ; void fn(Student /等价于 fn(Student(“Jenny“) ,
