面向對象程序設計中構造、析構函數的教學探討

摘要：結合構造、析構函數出現的原因探討了構造函數的三種形式，分析了拷貝構造函數的三種調用方式，討論了全局對象、靜態對象、塊對象的構造、析構過程。通過卓越班面向對象程序設計中多次教學實踐證明，學生興趣提升，對知識點的理解更有深度。

關鍵詞：C++;析構;拷貝構造函數;全局對象;靜態對象;教學實踐

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）34-0168-02

1 概述

在C++中類的實例即對象的創建需要一系列初始化的工作，為此引入了構造函數達到自動調用、分配內存空間、初始化數據來創建對象的目的。由于其自動調用的特性決定了構造函數的諸多要求：函數名和類名相同，且無返回值，可以重載，不能被繼承，不能用函數名調用。析構函數則是與構造函數相反：對結束生命周期的對象回收來釋放內存。析構函數也是自動調用并沒有函數返回值，不能被繼承，由于沒有形參無法實現函數重載，故類的析構函數只能有1個，而構造函數可以有多個。構造函數常見形式有：默認構造函數、普通的構造函數、拷貝構造函數。默認構造函數的特點是沒有參數，若沒有定義構造函數，則編譯器自動生成一個無參構造函數作為默認構造函數，而拷貝構造函數僅有一個參數，且參數類型是對自身類的引用，且與參數類型的構造函數則為普通的構造函數。

2 教學實踐

2.1 三種構造函數并及拷貝構造函數的三種調用方式

下面舉例來說明上述三種構造函數并對拷貝構造函數的復雜調用方式進行了探討。

#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;）為默認構造函數，將類的成員x初始為0;普通構造函數Cobj（int m）{x=m;）使得成員值為用戶設定值。拷貝構造函數Cobj（const Cobj&p）的參數必須是本類的引用，此處的const不是必須項，加入的目的是保護傳人的實參不改變。主函數中Cobjb=a語句目的是用a初始化b從而第1次調用拷貝構造函數。

fl（b）語句使得對象b作為funl的實參而第2次調用拷貝構造函數;語句b= f20使得函數的返回值是類對象，函數返回時調用拷貝構造函數。

2.2 全局對象、靜態對象、塊對象的構造與析構

下面結合一個綜合實例來說明構造函數、析構函數的執行順序。該實例包含全局對象、靜態對象、塊對象、自定義函數等復雜情況。

#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”<

執行結果如圖2所示。

分析下執行過程：啟動代碼會在啟動main0之前完成所有的初始化工作，因此在輸出”begin”前構造全局對象1001，接著構造靜態對象1002后才執行主函數。在main0中先構造對象1004，然后進入循環語句，在三次循環中對于普通對象1006每次循環都是先構造，當本次循環結束時作為塊對象生命周期要結束，故調用析構函數。主函數中的for語句用”（...）”代替時，塊內定義的對象當塊執行完畢后也要立刻釋放。如對象1007就屬于這種情況。而對于塊內的1005對象由于是靜態對象只創造1次，在退出主函數時調用析構函數才釋放。接著執行fn0函數構造對象1003，該函數執行完畢后隨即釋放1003。最后退出主函數時釋放靜態對象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 結論

構造函數、析構函數的自動調用使得不少同學迷茫，本文分析了這兩個函數出現的緣由，結合幾個教學案例分析了默認構造函數、普通的構造函數、拷貝構造函數的定義格式和使用方法，并對拷貝構造函數的多種調用方式進行了代碼解析，通過全局對象、靜態對象、塊對象在程序中的構造、析構過程闡明了面向對象程序設計中對象這個特定角色的來世今生。

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【通聯編輯：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，研究方向為計算機軟件與理論。