C++中的对象数组详细解析

什么是对象数组

对象数组是指由多个相同类型的对象依次排列组成的数组。在 C++ 中，一个对象数组一旦被定义，就会在内存中分配相应的空间，同时数组名也被定义为一个指向该数组首元素的指针。

定义一个对象数组示例：

class Person {
public:
    Person(string name, int age) {
        this->name = name;
        this->age = age;
    }
    string name;
    int age;
};

int main() {
    Person persons[3] = {{"Tom", 20}, {"Jerry", 18}, {"Maggie", 22}};
    return 0;
}

上面的代码中，Person 类表示一个人，包含姓名和年龄两个属性。在 main 函数中，我们定义了一个 Person 类型的对象数组 persons，并初始化了数组中的3个元素。

对象数组的默认构造函数和拷贝构造函数

当对象数组被定义后，如果该类没有显式定义无参构造函数，则会调用默认构造函数进行初始化。如果该类有显式定义一个或多个有参构造函数，则默认构造函数不会被编译器生成。

示例代码：

class Student {
public:
    string name;
    int age;
    Student(string name, int age) {
        this->name = name;
        this->age = age;
        cout << "有参构造函数" << endl;
    }
};

int main() {
    Student students[3];
    return 0;
}

上述代码定义了一个 Student 对象数组，由于 Student 类中没有显式定义无参构造函数，所以将调用默认构造函数。编译后运行该程序，结果是：

error: no matching constructor for initialization of 'Student'
    Student students[3];
    ^
note: candidate constructor (the implicit copy constructor) not viable: requires 1 argument, but 0 were provided
class Student {
      ^~~~~~~
note: candidate constructor not viable: requires 2 arguments, but 0 were provided
    Student(string name, int age) {
    ^

可以看到编译器报错，因为 Student 类中没有显式定义无参构造函数。

另外，当对象数组中的元素需要进行拷贝初始化时，会调用该类的拷贝构造函数。如果该类没有显式定义拷贝构造函数，编译器会生成默认的拷贝构造函数，该函数是将对象的成员变量逐个拷贝到新的对象中。

示例代码：

class Teacher {
public:
    string name;
    int age;
    Teacher() {}
    Teacher(Teacher &t) {
        this->name = t.name;
        this->age = t.age;
        cout << "拷贝构造函数" << endl;
    }
};

int main() {
    Teacher t("Lucy", 30);
    Teacher teachers[3] = {t, t, t};
    return 0;
}

上述代码对 Teacher 类显式定义了一个拷贝构造函数，用来进行对象数组的拷贝初始化。编译后运行该程序，结果是：

拷贝构造函数
拷贝构造函数

可以看到，每次新建一个对象时，都会调用一次拷贝构造函数。

对象数组的访问方式

对象数组的元素可以按照下标访问，也可以通过指向对象数组元素的指针进行访问。

下标访问示例代码：

class Animal {
public:
    string name;
    int age;
    Animal(string name, int age) {
        this->name = name;
        this->age = age;
    }
};

int main() {
    Animal animals[3] = {{"Cat", 2}, {"Dog", 1}, {"Fish", 3}};
    for(int i=0; i<3; i++) {
        cout << "Animal " << i+1 << " Name: " << animals[i].name << ", Age: " << animals[i].age << endl;
    }
    return 0;
}

指针访问示例代码：

class Car {
public:
    string name;
    int price;
    Car(string name, int price) {
        this->name = name;
        this->price = price;
    }
};

int main() {
    Car cars[3] = {{"BMW", 500000}, {"Audi", 400000}, {"Benz", 600000}};
    Car *pCar = cars;
    for(int i=0; i<3; i++) {
        cout << "Car " << i+1 << " Name: " << (pCar+i)->name << ", Price: " << (pCar+i)->price << endl;
    }
    return 0;
}

上述代码中，首先定义了一个 Car 类，表示一种汽车，包括名称和价格。然后定义了一个 Car 对象数组 cars，并通过指针 pCar 指向了数组的首元素。通过指针 pCar 来访问对象数组 cars 中的元素。

总结

本文介绍了 C++ 中的对象数组，包括对象数组的定义、默认构造函数、拷贝构造函数以及对象数组的访问方式等内容。通过本文的学习，相信读者能够更好地掌握 C++ 类及对象的相关知识，进一步提高编程水平。