C++：默认构造函数

一、类的默认成员函数

当你定义一个空类时，编译器并不会真的"空手而归"。它会自动为你生成6个（C++98）或更多（C++11后）特殊的成员函数。这些函数被称为默认成员函数。
他们分别是：

函数	作用
默认构造函数	初始化对象
析构函数	清理对象资源
拷贝构造函数	用已有对象初始化新对象
赋值运算符重载	将已有对象赋值给另一对象
移动构造函数（C++11）	用临时对象"转移"资源
移动赋值运算符（C++11）	临时对象赋值

如果没有主动声明这些函数，编译器就会自动生成一个默认版本，即为默认成员函数。

二、构造函数的基本概念

构造函数是类中一种特殊的成员函数，它在对象创建时自动调用，用于初始化对象的成员变量。

构造函数的规则：

函数名与类名完全相同
没有返回值
可以重载（可以有多个参数不同的构造函数）
对象创建时自动执行

三、默认构造函数的含义

默认构造函数是指可以无实参可调用的构造函数。它包括两种情况：
- 程序员定义的默认构造函数：
  - 程序员定义的无参构造函数。
  - 程序员定义的全缺省参数的构造函数。
- 程序员没有定义构造函数，编译器自动生成的隐式默认构造函数。

cpp 复制代码

class Student {
public:
    // 无参构造函数
    Student() {
        name = "无名";
        age = 0;
    }
private:
    string name;
    int age;
};
cpp
class Point {
public:
    // 全缺省参数的构造函数（也是默认构造函数）
    Point(int x = 0, int y = 0) : x(x), y(y) {}
private:
    int x, y;
};

四、编译器自动生成的默认构造函数

若程序员没有实现构造函数，编译器会为你生成一个隐式默认构造函数。

cpp 复制代码

class Dog {
    string name;
    int age;
    // 编译器自动生成 Dog() {}
};

这个隐式构造函数会做什么？

对于内置类型（int, char, 指针等）：不做任何初始化（不同编译器效果不同）。
对于自定义类型成员：调用它们各自的默认构造函数。

cpp 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
    A() { cout << "A的构造函数" << endl; }
};

class B {
    int x;      // 内置类型，不会初始化（垃圾值）
    A a;        // 类类型，会调用A的默认构造函数
};

int main() {
    B b;   // 输出：A的构造函数（x保持随机）
}

一旦你实现了构造函数，编译器就不再生成默认构造函数

cpp 复制代码

class Student {
public:
    Student(string n) { name = n; }  // 自定义构造函数
private:
    string name;
};

int main() {
    Student s1("张三");  // 正确
    // Student s2;       // 错误！没有默认构造函数可用
}

如果你既需要带参构造，又需要无参构造，需要手动提供默认构造函数。

五、默认构造函数的用途

1. 定义对象而不初始化

cpp 复制代码

class Array {
    int* data;
public:
    Array() { data = nullptr; }  // 允许定义空数组对象
};
Array arr;   // 调用默认构造

2. 作为容器元素的默认构造要求

STL容器（如vector）在扩容或创建元素时，经常需要元素的默认构造函数。

cpp 复制代码

vector<Student> v(10);  // 需要Student有默认构造函数

3. 继承体系中基类的初始化

派生类构造函数会自动调用基类的默认构造函数（如果基类没有默认构造，派生类必须显式调用基类的带参构造）。

六、什么时候需要自定义默认构造函数？

情况	是否需要
类没有指针成员，且成员都有合理的默认值	不需要，编译器生成即可
成员中需要分配资源	需要（在构造中分配并初始化）
需要给成员变量设置特定的初始值	需要
类有自定义的带参构造，但仍需无参创建对象	需要

cpp 复制代码

class MyString {
    char* buf;
public:
    // 自定义默认构造：给指针一个安全的初始值
    MyString() {
        buf = new char[1];
        buf[0] = '\0';
    }
};

七、C++11 的改进：default 和 delete

C++11允许你显式要求编译器生成默认版本，或禁止某个构造函数。

cpp 复制代码

class Widget {
public:
    Widget() = default;           // 手动要求编译器生成默认构造
    Widget(const Widget&) = delete; // 禁止拷贝构造
};

八、一个完整的例子

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Book {
public:
    // 默认构造函数
    Book() {
        title = "未命名";
        price = 0.0;
        cout << "调用默认构造函数" << endl;
    }
    // 带参构造函数（不是默认构造）
    Book(string t, double p) : title(t), price(p) {
        cout << "调用带参构造函数" << endl;
    }
    void print() {
        cout << "书名：" << title << "，价格：" << price << endl;
    }
private:
    string title;
    double price;
};

int main() {
    Book b1;              // 调用默认构造
    Book b2("C++教程", 59.9); // 调用带参构造
    b1.print();
    b2.print();
    return 0;
}

输出：
text
调用默认构造函数
调用带参构造函数
书名：未命名，价格：0
书名：C++教程，价格：59.9