c++类的特殊成员是一个很重要的知识点。在平时写代码的过程中，我们都会使用到至少两种以上的特殊成员（可能我们自己都没有意识到自己在使用他们），但是错误的使用他们会给我们的程序引入一些难以被发现的bug；在很多公司的笔试中也会涉及到，一旦和继承等知识组合在了一起，就会变得非常烧脑和难以理解。因此笔者记下了这篇文章以及自己的一些实践经验，来总结下C++类的特殊成员。

什么是C++类的特殊成员

Special member functions are member functions that are implicitly defined as member of classes under certain circumstances. There are six:

6种特殊成员

所谓特殊成员函数即上述六种被隐式定义作为类的成员的函数。

前两种——默认构造函数和析构函数都是我们经常接触的。

默认构造函数和析构函数

如上图所示，我们在vs2013中输入class关键字试图创建一个自己的类时，ide自动补全后，就会自动生成默认构造函数和析构函数，可见这是两个最基本的函数。

现在来一一总结一番

默认构造函数（Default Constructor）

The default constructor is the constructor called when objects of a class are declared, but are not initialized with any arguments.

我们将这两个函数从定义中删去，然后声明一个MyClass 对象

发现运行正常，也就是说编译器帮我们实现了一个默认的构造函数（但是我们不能对它执行任何的操作，因为它没有被初始化过）

一旦我们给MyClass加上了含参数的构造函数，那么我们之前的声明就无法通过编译，因为编译器不再提供一个默认实现的构造函数了。

when any constructor is explicitly declared in a class, no implicit default constructors is automatically provided.

现在给我们的MyClass加上默认构造函数，错误消失了。

我们发现value的值被设为了 -858993460

如果我们将我们的value的类型改为我们自定义的另一个类MyClassB时，并运行我们的代码的时候，错误再一次出现了

也就是说当我们没有指定默认构造函数如何定义类的成员变量的时候，编译器会自动调用该成员变量的构造函数。

上述这些内容，我们都可以在c++官网上找到相应的依据，但是如果我们把继承相关的知识也一起结合起来，又出现了新的问题——当B继承A的时候，B的构造函数是不是也被一起继承了呢？

同样的我们还是先尝试从官网上寻找答案（非常推荐遇到问题首先去官方寻找答案）

What is inherited from the base class?

根据官网上的说法，子类不会继承父类的默认构造函数，但是我的实践发现，父类的默认构造函数依然还是被调用了。参加下图

相应地也在官网上找到了相应的依据

Even though access to the constructors and destructor of the base class is not inherited as such, they are automatically called by the constructors and destructor of the derived class.

虽然构造函数和析构函数不会被继承，但是依然会被子类的构造函数依然会调用父类的构造函数。那么问题又来了，如果有多个构造函数，应该会调用哪一个呢？

我们发现，无论我们调用子类的哪个构造函数，均会调用基类的默认构造函数。来看看官网的解释：

Unless otherwise specified, the constructors of a derived class calls the default constructor of its base classes (i.e., the constructor taking no arguments).

那么我们能不能使我们的子类调用我们指定的基类的构造函数呢？答案当然是肯定的。

加上上图中红色椭圆圈出来的代码即可指定调用的基类的构造函数了，观察我们的输出，我们已经达到了预期的效果。

析构函数

析构函数是一个相对陌生的概念，因为当我们创建一个类的时候，我们并不见得一定会动态分配内存（如果不知道动态分配内存，你需要先找些资料了解什么是动态内存分配）。析构函数就是负责在对象被销毁后，负责帮助我们回收这些内存的成员，它在对象生命周期到达尽头的时候被调用。

下面是来自官网的定义

Destructors fulfill the opposite functionality of constructors: They are responsible for the necessary cleanup needed by a class when its lifetime ends.

同样的，我们也写了代码来尝试一下，析构函数

很多同学会好奇，c++类的析构函数除了我们回收我们分配的内存（这听起来有些抽象），具体有些什么应用场景呢？

《effective c++》中的条款13中提出：

Use objects to manage resources.

这个意思就是说，我们要把我们的对象，作为管理资源的容器。那么什么是资源呢？上文中提到的动态分配的内存是资源，一个文件描述符是资源，数据库的一个连接是资源，一个tensorflow的会话也是资源......在书中也给出了概括性的资源的概念

所谓资源就是，一旦用了它，将来必须还给系统。如果不这样，糟糕的事情就会发生。

什么样的糟糕的事呢？死锁、内存泄漏，都会因为我们忘记归还资源而发生。

看我们下面这段代码，resource是我们申请的资源，我们对它进行一系列的操作后将它归还给系统。

这段代码有什么问题吗？显然没什么问题。但是一旦我们用注释表示的“一系列的操作”中发生了意外，那么，resource就会因为函数过早的return而不会被执行。比如下面这段代码。

一旦我们输入为0，resource就永远不会还给系统

当然，你也可以在外面加上一个try...catch语句块，在发生错误后，依然保证释放资源。但是没有人能够保证能够发现代码中所有的错误，并且在处理异常的同时归还资源。

正确的做法正是利用c++的析构函数的自动调用的机制——对象生命周期结束的时候析构函数会自动被调用，将资源放入对象中，在析构函数中释放资源。

下图中的代码体现了这种思想。

c++的智能指针也是用同样的思路实现的。各位同学如果面试时候被问到，要回忆下这篇文章的内容。

PS：《effective C++》是本好书，这里安利下。

参考文献：c++官网

《effective c++》

下一篇文章，会总结下copy constructor和copy assignment