在C++的學習中，可以把類當作一個模具，類所例項化出來的物件就是根據這個模具所產生的實體，物件可以看作是我們自己建立的一個新的資料型別。本文主要介紹了類物件通過拷貝函式進行初始化，分析了類物件的記憶體模型，以及通過this指標來實現更復雜的功能。最後介紹了解構函式的基礎知識。

1、建構函式

首先，由於類只是一個模板，因此我們在定義類時無法對成員變數初始化，比如下面程式碼就是錯誤的：

class circle{
	public:
		int m_L = 20;	// Error:不允許使用資料成員初始值設定項
};

因此，初始化只能發生在類建立物件的過程中，但是由於訪問許可權的原因，無法在類外訪問某些成員變數，因此下面這種做法有時候是無效的：

circle C1;	// 例項化一個物件 C1
C1.m_L = 20;	// 通過建立的物件，來給對應變數初始化，但是如果m_L是private訪問許可權，則失效

為了解決這個問題，讓程式設計師能像使用標準資料型別一樣適用物件，在類內提供了一個特殊的成員函式——“建構函式”，專門用於在建立物件時初始化類物件。之所以說它特殊，是因為C++已經自動為建構函式提供了名稱和使用語法，程式設計師只需要提供方法的定義即可，即：類名(形參列表)。具體來說，建構函式的定義如下：

class circle{
	public:
		int m_L;
	public: //成員函式（方法）
		circle(const int a)	//通過建構函式對成員變數進行賦值
		{
			m_L = a;
		}
};

circle C1(20);	//呼叫格式
cout << "C1.m_L:" << C1.m_L <<endl;
 

看上去似乎很簡單，但是由於建構函式也是函式，因此所有C++中的形參傳遞方式，函式特性以及函式呼叫方法都能用於建構函式。 如前文所講，C++會自動給類新增一個空的建構函式，但是如果自己在類中實現了有參建構函式，編譯器便不再提供無參建構函式。舉例如下：

class circle{
	public:
		int m_L;
	public: //成員函式（方法）
		circle(const int a)	//通過建構函式對成員變數進行賦值
		{
			m_L = a;
		}
};

circle C1(20);	//呼叫格式正確，能夠通過建構函式賦值
circle C2; 		//錯誤，自己定義了有參建構函式，不再提供無參建構函式
 

建構函式可以過載，接著上面的例子，如果過載一個空的建構函式，那麼兩個呼叫格式都正確：

class circle{
	public:
		int m_L;
	public: //成員函式（方法）
		circle(){}	// 空建構函式
		circle(const int a)	//通過建構函式對成員變數進行賦值
		{
			m_L = a;
		}
};

circle C1(20);	//呼叫格式正確，能夠通過建構函式賦值
circle C2; 		//正確，可以通過過載的空建構函式實現初始化

建構函式的引數不僅可以是標準資料型別，也可以是類。眾所周知，在數值作為函式引數進行傳遞的時候，會重新拷貝出來一份資料作為引數傳遞用完即銷燬，這種方式不僅浪費了記憶體空間，而且無法修改原始資料。為了結合這兩者之間的優點，於是經常採取引用作為函式的引數。雖然引用是指標的一種特殊情況，但是指標太過於靈活，並且引用在形式上引用與普通的變數地用法並沒有什麼區別，因此使用起來更加方便。如果不清楚引用和指標地區別，請移步上一篇文章：C++中的訪問許可權 - ZhiboZhao - 部落格園 (cnblogs.com)

class circle{
	public:
		int m_L;
	public: //成員函式（方法）
    	circle(){}	// 空建構函式
		circle(const int a)	//通過建構函式對成員變數進行賦值
		{
			m_L = a;
		}
		//引用作為函式引數傳遞，並用const修飾，節省空間的同時避免修改原資料
		circle(const circle& sub_circle)	
		{
			m_L = sub_circle.m_L;
		}
};

circle C1(20);	//呼叫格式正確，能夠通過建構函式賦值
circle C2(C1); 	//正確，可以通過拷貝建構函式進行初始化

2、C++類的記憶體模型

C++中，一個類包括：

1. 成員變數：靜態成員變數和普通成員變數
2. 成員函式：靜態成員函式和普通成員函式

雖然為了整合，我們將其寫到一個類裡面，但是隻有普通成員變數真正屬於類的物件，類的所有物件共享一份靜態成員函式，靜態成員變數和普通成員函式。結合前面的內容 記憶體四區之程式碼區，全域性區，棧區和堆區 - ZhiboZhao - 部落格園 (cnblogs.com)，我大致畫出了記憶體模型，如下圖所示：

為了進一步理解，我們舉例如下：

2.1 只定義成員函式

class person{
public:
    // 定義一個空的建構函式
	person(int m_age, int m_ID){
	}
};
person p1(10, 20);
cout << "p1 所佔的空間為：" << sizeof(p1) << endl;

輸出結果為：

p1 所佔的空間為：1

這個題目在《劍指offer》一書中也提到過，由空類例項化出來的物件所佔的記憶體空間是1個而不是0個位元組，因為編譯其給物件 p1 分配了一個地址，來表示不同的物件儲存在不同的地址空間，因此佔用1個位元組。

2.2 往空類中新增靜態成員變數

class person{
    static int age; //靜態成員變數，存在全域性區，不屬於類物件的一部分
    static int ID;  //靜態成員變數，存在全域性區，不屬於類物件的一部分
public:
    // 定義一個空的建構函式
	person(int m_age, int m_ID){
	}
};
person p1(10, 20);
cout << "p1 所佔的空間為：" << sizeof(p1) << endl;

輸出結果為：

p1 所佔的空間為：1

當向類中加入了成員函式與靜態成員變數時，類的例項化物件仍然只佔用1個位元組的空間，足以證明這些函式和變數並不是類物件的一部分。

2.3 再加入非靜態成員變數

class person
{
	static int age; //靜態成員變數，存在全域性區，不屬於類物件的一部分
    static int ID;  //靜態成員變數，存在全域性區，不屬於類物件的一部分
	int a;	//非靜態成員變數，存在棧區，屬於類物件的一部分
public:
	person(int m_age, int m_ID){
	}
};

輸出結果為：

p 所佔的空間為：4

因此當向類中加入了非靜態成員變數時，類的例項化物件佔用4個位元組的空間，可以說明，非靜態變數屬於類物件的一部分。綜上：同一個類所有例項化出來的物件共享同一份靜態成員變數，所以一改全改。既然同一個類的不同物件共享同一份成員函式，那麼成員函式怎麼區分該訪問哪個物件的普通成員變數呢？

3、this指標

接著上一小節的問題，this指標為上述問題提供了一個完美的解決方案，它指向用來呼叫成員函式的物件（被當作引數隱式地傳遞給成員函式），我們通過一張圖來理解它：

此外，this指標的另一個用途是當成員函式需要返回物件時，用 return *this; 或者 return this，這種做法能夠實現鏈式程式設計。比如：

p2.addPerson(p1).addPerson(p1);

首先，物件 p2 呼叫成員函式 addPerson(p1) ，其返回值繼續呼叫 addPerson(p1)，此時返回值就必須也是 person 型別才可以，因此使用 this 指標可以完成需求。先來看第一個例子：

class person{
public:
	int age;
	person(int age)
	{
		this->age = age; // this指標區分呼叫者
	}
	// 返回值為person型別，且引數加上了const限制，防止修改原資料
	person addPerson(const person& p)
	{
		this->age += p.age;	// 主要實現兩個類物件年齡的相加
		return *this;	// 由於返回值是person，因此返回 *this
	}
};

person p1(20);
person p2(10);
person p3 = p2.addPerson(p1).addPerson(p1);
cout << "p1 age：" << p1.age << endl;
cout << "p2 age：" << p2.age << endl;
cout << "p3 age：" << p3.age << endl;

首先，通過建構函式分別對 p1,p2 賦了初值，然後 p2 呼叫函式 addPerson(p1) 修改自身的變數 age 。**由於函式通過值傳遞的方式返回 person 型別，所以將整個 person 型別複製了一份返回，返回值繼續呼叫 addPerson(p1), **最後的結果賦值給了新的物件 p3。所以輸出結果為：

p1 age：20
p2 age：30
p3 age：50

但是如果函式 addPerson() 修改為：

person& addPerson(const person& p)
{
    this->age += p.age;	// 主要實現兩個類物件年齡的相加
    return *this;	// 雖然返回值是person&，返回值的型別也是 *this
}

person p1(20);
person p2(10);
person p3 = p2.addPerson(p1).addPerson(p1);
cout << "p1 age：" << p1.age << endl;
cout << "p2 age：" << p2.age << endl;
cout << "p3 age：" << p3.age << endl;

與上例唯一的區別就在於返回值的型別變成了引用，那麼每次返回的就變成了該物件本身，而非在值傳遞中拷貝出來的那一份資料。那麼輸出就變成了：

p1 age：20
p2 age：50
p3 age：50

4、解構函式

用建構函式建立物件後，程式負責跟蹤該物件，知道其過期為止。當物件過期時，程式自動呼叫解構函式完成清理工作。與建構函式一樣，C++預設提供了一個空的解構函式，定義為：~類名( )。由於開闢在棧區的變數程式會自動釋放，因此不需要解構函式執行清理工作，但是當程式設計師在堆區開闢空間時，需要手動執行清理工作，這時候需要解構函式來釋放堆區記憶體。比如：

~person()
{
	// 在解構函式內寫入需要執行的程式碼
	cout << "呼叫解構函式" << endl;
}
person p1(20);
person p2(10);	// 在生命週期結束後自動呼叫解構函式執行清理工作

輸出為：

呼叫解構函式
呼叫解構函式