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[C++]对象数组

news 2024/12/13 21:48:06

1.对数组对象的理解：

在 C++ 中，对象数组是指存储类对象的一组连续的内存空间。它和普通的基本数据类型数组非常相似，不同的是，数组中的每个元素都是一个类对象。由于 C++ 支持面向对象编程，对象数组不仅存储数据，还能调用类中的成员函数和使用构造函数、析构函数等面向对象的特性。

class MyClass {
public:int value;// 构造函数MyClass(int val) {value = val;}// 打印成员变量void print() {cout << "Value: " << value << endl;}
};int main() {MyClass arr[3] = {MyClass(1), MyClass(2), MyClass(3)};  // 创建一个 MyClass 对象数组for (int i = 0; i < 3; i++) {arr[i].print();  // 调用每个元素的成员函数}return 0;
}/*输出
Value: 1
Value: 2
Value: 3
*/

注意： arr[3] 数组包含 3 个 MyClass 类型的对象。在创建这个数组时，C++ 会调用每个元素的构造函数，初始化数组中的对象。

2. 对象数组的初始化

对象数组的初始化和普通数组类似，但每个元素都需要调用构造函数。如果没有显式提供初值，则会调用默认构造函数（如果存在）。

显式初始化： 你可以通过数组初始化列表来初始化对象数组。

MyClass arr[3] = {MyClass(1), MyClass(2), MyClass(3)};

默认构造函数初始化： 如果你定义了一个默认构造函数，就可以用默认构造函数初始化对象数组。

class MyClass {
public:int value;MyClass() {  // 默认构造函数value = 0;}void print() {cout << "Value: " << value << endl;}
};int main() {MyClass arr[3];  // 默认初始化for (int i = 0; i < 3; i++) {arr[i].print();}return 0;
}/*输出
Value: 0
Value: 0
Value: 0
*/

在此例中，数组 arr 中的每个对象都会调用 MyClass 的默认构造函数，将 value 初始化为 0。

3. 动态创建对象数组

C++ 中的对象数组通常是静态分配的，也就是说，在栈上定义对象数组。然而，你也可以在堆上动态分配对象数组。这时你需要使用 new 操作符来创建对象数组，并且手动管理内存（即使用 delete[] 释放内存）。

class MyClass {
public:int value;MyClass(int val) {value = val;}void print() {cout << "Value: " << value << endl;}
};int main() {MyClass* arr = new MyClass[3] { MyClass(1), MyClass(2), MyClass(3) };  // 动态分配对象数组for (int i = 0; i < 3; i++) {arr[i].print();}delete[] arr;  // 手动释放内存return 0;
}/*输出
Value: 1
Value: 2
Value: 3
*/

在这里，new MyClass[3] 在堆上分配了一个包含 3 个 MyClass 对象的数组。每个元素调用了构造函数进行初始化。最后使用 delete[] 来释放内存。

4. 对象数组的内存布局

在对象数组中，数组的每个元素都是独立的对象，每个对象都有自己的数据成员。在内存中，整个数组是一个连续的内存区域，每个对象紧挨着前一个对象。内存布局类似于基础类型数组，区别在于每个元素不仅占用数据空间，还包含成员函数和成员变量的地址等。

5. 访问对象数组元素

对象数组的访问方式与普通数组相同，可以使用索引来访问对象数组的每个元素。通过访问数组元素，你可以访问该对象的成员函数和成员变量。

MyClass arr[3] = { MyClass(1), MyClass(2), MyClass(3) };
arr[1].print();  // 访问第二个对象的成员函数

6. 对象数组的拷贝和赋值

对象数组的赋值和拷贝通常需要调用类的拷贝构造函数。如果类没有显式定义拷贝构造函数，C++ 会自动生成一个默认的拷贝构造函数，该构造函数执行浅拷贝。

class MyClass {
public:int value;MyClass(int val) {value = val;}// 拷贝构造函数MyClass(const MyClass& other) {value = other.value;}void print() {cout << "Value: " << value << endl;}
};int main() {MyClass arr1[3] = { MyClass(1), MyClass(2), MyClass(3) };MyClass arr2[3];  // 创建另一个对象数组// 拷贝 arr1 到 arr2for (int i = 0; i < 3; i++) {arr2[i] = arr1[i];  // 调用拷贝构造函数或拷贝赋值操作符}// 打印 arr2 内容for (int i = 0; i < 3; i++) {arr2[i].print();}return 0;
}/*输出
Value: 1
Value: 2
Value: 3
*/

在这段代码中，通过 arr1 和 arr2 两个对象数组进行拷贝，每个元素都调用拷贝构造函数。

7. 注意事项

析构函数：对于对象数组中的每个元素，析构函数都会在对象销毁时被自动调用。如果对象数组是通过 new 动态分配的，记得使用 delete[] 释放内存。
内存管理：在使用动态分配对象数组时，要特别注意内存管理，避免内存泄漏。每个对象在析构时会执行清理操作，动态分配的对象数组也要使用 delete[] 来释放内存。
拷贝构造函数：当对象数组被拷贝时，C++ 会调用拷贝构造函数。如果没有显式定义拷贝构造函数，C++ 会生成默认的拷贝构造函数，该函数会按成员逐一拷贝，但如果数组中的元素使用动态分配内存，可能会导致浅拷贝的问题。因此，有必要为类定义一个合适的拷贝构造函数。