C++默认构造函数、普通构造函数、拷贝构造、移动构造、委托构造及析构函数深度解析

- - - 一、默认构造函数（Default Constructor）
    - 二、普通构造函数（General Constructor）
    - 三、拷贝构造函数（Copy Constructor）
    - 四、移动构造函数（Move Constructor，C++11）
    - 五、委托构造函数（Delegating Constructor，C++11）
    - 六、析构函数（Destructor）
    - 七、综合示例：完整类设计
    - 八、总结对比
    - 九、最佳实践

C++中的构造函数和析构函数是面向对象编程的核心机制，它们管理对象的生命周期和资源。本文结合C++11及后续标准，深入解析默认构造函数、普通构造函数、拷贝构造函数、移动构造函数、委托构造函数及析构函数的核心特性和应用场景。

一、默认构造函数（Default Constructor）

定义：没有参数或所有参数均有默认值的构造函数。若未显式定义任何构造函数，编译器会自动生成一个空实现的默认构造函数。
特点：

用于初始化对象默认状态
自动生成的条件：类中无任何构造函数时
可手动禁用或显式声明（= default或= delete）
示例：

class MyClass {
public:MyClass() = default; // 显式声明默认构造函数MyClass(int x = 0) : value(x) {} // 带默认参数的构造函数
private:int value;
};

注意事项：

若存在其他构造函数，编译器不再自动生成默认构造函数
对于含有内置类型成员的对象，默认构造函数不会初始化成员变量（可能产生随机值）

二、普通构造函数（General Constructor）

定义：带参数的构造函数，用于初始化对象的特定状态。支持重载，可通过不同参数组合创建对象。
特点：

通过初始化列表高效初始化成员变量
支持多态初始化，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;
};

应用场景：

需要明确初始化逻辑时（如数据库连接需指定IP和端口）
避免成员变量未初始化导致的未定义行为

三、拷贝构造函数（Copy Constructor）

定义：通过已有对象初始化新对象，形式为ClassName(const ClassName& other)。默认实现为浅拷贝，需手动处理指针成员。
调用时机：

对象作为函数参数传递（值传递）
函数返回对象时
显式拷贝初始化（MyClass obj2 = obj1;）
深浅拷贝对比：

// 浅拷贝（默认危险行为）
class ShallowCopy {
public:int* data;ShallowCopy(int val) { data = new int(val); }~ShallowCopy() { delete data; } // 潜在双重释放
};// 深拷贝（安全实现）
class DeepCopy {
public:int* data;DeepCopy(const DeepCopy& other) {data = new int(*other.data); // 重新分配内存}
};

四、移动构造函数（Move Constructor，C++11）

定义：通过右值引用（&&）转移资源所有权，避免不必要的拷贝开销。
核心机制：

窃取临时对象或即将销毁对象的资源
将原对象指针置空避免重复释放
需标记为noexcept以支持STL容器优化
示例：

class String {
public:// 移动构造函数String(String&& other) noexcept : data(other.data), size(other.size) {other.data = nullptr; // 转移后置空原指针}
private:char* data;size_t size;
};

性能优势：

减少动态内存分配次数
在vector::push_back等操作中避免深拷贝

五、委托构造函数（Delegating Constructor，C++11）

定义：通过初始化列表调用同类其他构造函数，减少代码冗余。
规则：

必须通过初始化列表委托
禁止循环委托（如A委托B，B又委托A）
可结合参数默认值实现灵活初始化
示例：

class Rectangle {
public:// 主构造函数Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {}// 委托构造：正方形初始化Rectangle(int size) : Rectangle(size, size) {}// 委托构造：默认初始化Rectangle() : Rectangle(0, 0) {}
};

六、析构函数（Destructor）

定义：对象生命周期结束时自动调用，用于释放资源，形式为~ClassName()。
关键特性：

不可重载（每个类唯一）
虚析构函数支持多态删除（virtual ~Base()）
默认析构函数不处理动态内存
资源管理示例：

class FileHandler {
public:FileHandler(const string& path) { file = fopen(path.c_str(), "r"); }~FileHandler() { if(file) fclose(file); // 确保资源释放}
private:FILE* file;
};

注意事项：

含有指针成员的类必须自定义析构函数
析构顺序：派生类→成员对象→基类

七、综合示例：完整类设计

class AdvancedClass {
public:// 默认构造AdvancedClass() : data(nullptr), size(0) {}// 普通构造AdvancedClass(int s) : size(s), data(new int[s]{}) {}// 拷贝构造（深拷贝）AdvancedClass(const AdvancedClass& other) : size(other.size), data(new int[other.size]) {std::copy(other.data, other.data + size, data);}// 移动构造AdvancedClass(AdvancedClass&& other) noexcept : data(other.data), size(other.size) {other.data = nullptr;}// 委托构造AdvancedClass(int a, int b) : AdvancedClass(2) {data[0] = a; data[1] = b;}// 析构函数~AdvancedClass() { delete[] data; }private:int* data;int size;
};

八、总结对比

函数类型	语法特征	核心作用	性能影响
默认构造函数	ClassName()	基础初始化	低
普通构造函数	带参数	定制化初始化	中
拷贝构造函数	const ClassName&	对象复制（深/浅拷贝）	可能高（深拷贝）
移动构造函数	ClassName&&	资源转移	高
委托构造函数	构造器链式调用	代码复用	无
析构函数	~ClassName()	资源释放	关键