为什么构造函数总是与类同名，以及它们是如何被隐式调用的？答案

【问题标题】：Why constructors will always have same name as of class and how they are invoked implicitly?为什么构造函数总是与类同名，以及它们是如何被隐式调用的？
【发布时间】：2019-05-23 02:19:21
【问题描述】：

我想知道为什么构造函数的名称总是与类名相同，以及当我们创建该类的对象时如何隐式调用它。谁能解释一下这种情况下的执行流程？

【问题讨论】：

对于你的标记语言（C++、Java、C#）来说确实如此，但还有其他可能性：在 Pascal/Delphi 中，构造函数是用 constructor 关键字定义的（并且可以有任何方法名称，但通常是 Create）并且在python 任何类的构造函数都称为__init__
在 D 中，构造函数称为 this。

标签： c# java c++

【解决方案1】：

我想知道为什么构造函数的名称总是与类名相同

因为这种语法不需要任何新的关键字。除此之外，没有充分的理由。
为了尽量减少新关键字的数量，我没有使用像这样的显式语法：
class X {
    constructor();
    destructor();
}
相反，我选择了一个声明语法来反映利用构造函数。
class X {
    X();
    ~X();
这可能过于聪明了。【C++的设计与演进，3.11.2构造函数表示法】

谁能解释一下这种情况下的执行流程？

对象的生命周期可以总结如下：

分配内存

调用构造函数

使用对象

调用析构函数/终结器

释放内存
在 Java 中，第 1 步总是从堆中分配。在 C# 中，类也是从堆中分配的，而结构的内存已经可用（在非捕获本地结构的情况下在堆栈上或在它们的父对象/闭包中）。 Note that knowing these details is generally not necessary or very helpful。在C++中，内存分配极其复杂，这里不再赘述。

第 5 步取决于内存的分配方式。方法结束后，堆栈内存会自动释放。在 Java 和 C# 中，堆内存在不再需要后的某个未知时间由垃圾收集器隐式释放。在 C++ 中，堆内存在技术上是通过调用 delete 来释放的。在现代 C++ 中，delete 很少被手动调用。相反，您应该使用 RAII 对象，例如 std::string、std::vector<T> 和 std::shared_ptr<T>，它们会自行处理。

【讨论】：

D&E 当然是许多“为什么 X 像 X 一样工作？”的正确来源。问题。
@MSalters：起初我以为这是一个纯 C++ 问题。但由于 Java 和 C# 在构造函数名称方面明显受到 C++ 的影响，我认为这句话仍然有意义。如果 C++ 以任何其他方式完成它，Java 和 C# 可能已经完成了那方式，太。

【解决方案2】：

为什么？因为你提到的不同语言的设计者决定那样做。完全有可能有人设计一种 OOP 语言，其中构造函数不必与类同名（如评论所述，python 中就是这种情况）。

这是一种将构造函数与其他函数区分开来的简单方法，并使代码中类的构造非常可读，因此作为一种语言设计选择是有意义的。

该机制在不同的语言中略有不同，但本质上这只是一种由语言特性辅助的方法调用（例如，java 和 c# 中的 new 关键字）。

每当创建新对象时，运行时都会调用构造函数。

【讨论】：

不知道为什么它被否决了。唯一“缺失”的是一个设计示例，其中 c'tor 被不同的名称（即 python）调用。 +1。
小修正：可以通过没有返回类型来伪装构造函数。实际上可以使用带有类名的普通方法（至少在 Java 中是这样），但出于某种原因“非常不鼓励”

【解决方案3】：

在我看来，使用单独的关键字来声明构造函数会“更好”，因为它会消除对类本身名称的不必要的依赖。

然后，例如，可以将类中的代码复制为另一个类的主体，而无需更改构造函数的名称。我不知道为什么要这样做（可能是在某些代码重构过程中），但关键是人们总是力求事物之间的独立性，而我认为这里的语言语法与此背道而驰。

析构函数也一样。

【讨论】：

一个用例是匿名类。如果该类没有显式名称，（遗憾的是）也无法声明自定义 ctor 和 dtor。

【解决方案4】：

构造函数具有相同名称的一个很好的理由是它们的表现力。例如，在 Java 中，您创建一个对象，例如，

MyClass obj = new MyClass();  // almost same in other languages too

现在，构造函数定义为，

class MyClass {
  public MyClass () {... }
}

所以上面的语句很好地表达了，你正在创建一个对象，并且在这个过程中调用构造函数MyClass()。

现在，每当您创建一个对象时，它总是会调用其构造函数。如果该类是 extending 其他一些基类，那么它们的构造函数将首先被调用，依此类推。所有这些操作都是隐式的。首先为对象分配内存（在堆上），然后调用构造函数来初始化对象。如果您不提供构造函数，编译器将为您的类生成一个构造函数。

【讨论】：

+1 通过给出（imo）构造函数应该具有类名的充分理由来实际回答问题。
这当然有点递归逻辑：你也可以想象一种语言说 MyClass obj = new() // You already know the type 并因此用 class MyClass { public: new() { ... } }; 定义它的构造函数
@MSalters，MyClass obj = new DerivedClass() 也是可能的:)。这就是为什么我们没有简单的MyClass obj = new()。
new()（没有类名）只有在引用类型与运行时类型相同时才能用作快捷方式 - 但像“MyClass obj = new MyExtendedClass()”这样的语句将不可能。编辑：忍者
@iammilind：不讨论这个。你也有像foo(new myClass)这样的案例。我只是指出，通过应用另一个通用规则（不要重复自己），我可以按照相同的逻辑得出不同的结论。由于 new 是所有这些语言中的关键字，因此它也是一个很好的 ctor 名称。

【解决方案5】：

在 C++ 中，严格来说构造函数根本没有名称。 12.1/1 在标准状态下，“构造函数没有名称”，没有比这更清楚的了。

在 C++ 中声明和定义构造函数的语法使用类的名称。必须有某种方法可以做到这一点，并且使用类的名称是简洁易懂的。 C# 和 Java 都复制了 C++ 的语法，大概是因为它至少对他们的一些目标受众来说是熟悉的。

执行的精确流程取决于您所谈论的语言，但是您列出的三种语言的共同点是，首先从某个地方分配了一些内存（可能是动态分配的，可能是堆栈内存的某个特定区域或其他）。然后运行时负责确保以正确的顺序调用正确的构造函数或构造函数，对于最派生类和基类。如何确保这种情况发生取决于实现，但所需的效果由每种语言定义。

对于 C++ 中最简单的情况，即没有基类的类，编译器只需发出对创建对象的代码指定的构造函数的调用，即与提供的任何参数匹配的构造函数。一旦你有几个虚拟基地在玩，它就会变得更加复杂。

【讨论】：

【解决方案6】：

我想知道为什么构造函数的名称总是与那个相同类名

这样就可以明确地将其标识为构造函数。

以及当我们创建该类的对象时如何隐式调用它。

它被编译器调用，因为它已经因其命名模式而被明确识别。

谁能解释一下这种情况下的执行流程？

调用了新的 X() 运算符。

分配内存，或抛出异常。

构造函数被调用。

new() 运算符返回给调用者。

问题是设计师为什么这么决定？

以其类命名构造函数是一个长期存在的约定，至少可以追溯到 1980 年代早期的 C++，可能是其 Simula 的前身。

【讨论】：

【解决方案7】：

构造函数与类同名的约定是为了编程方便、构造函数链接和语言的一致性。

例如，考虑一个场景，你想使用 Scanner 类，现在如果 JAVA 开发人员将构造函数命名为 xyz 怎么办！

那么你将如何知道你需要写：

扫描仪 scObj = new xyz(System.in) ;

这可能真的很奇怪，对吧！或者，您可能不得不参考大量手册来检查每个类的构造函数名称，以便创建对象，如果您可以通过仅命名与类相同的构造函数来解决问题，这又是毫无意义的。

其次，如果您没有明确提供构造函数，编译器本身就会创建它，那么编译器会自动选择构造函数的最佳名称，这样程序员就很清楚了！显然，最好的选择是保持与班级相同。

第三，您可能听说过构造函数链接，那么在将构造函数之间的调用链接在一起时，编译器将如何知道您为链接类的构造函数指定的名称！显然，问题的解决方案还是一样的，保持构造函数的名称与类的名称相同。

创建对象时，通过使用 new 关键字在代码中调用它来调用构造函数（并在需要时传递参数），然后通过链接最终给出对象的调用来调用所有超类构造函数。

感谢您的提问。

【讨论】：