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理解C++之構(gòu)造函數(shù)

來源: 責編: 時間:2023-11-28 17:12:18 252觀看
導(dǎo)讀相信做過Java、C++或者其他面向?qū)ο笳Z言開發(fā)的朋友們一定對構(gòu)造函數(shù)這個概念不陌生。以前初學(xué)C++的時候筆者看過幾次《C++ Primer》這本書,但是每次都是走馬觀花式的快速閱讀, 每次瀏覽完之后內(nèi)心就會冒出兩個字:就這?現(xiàn)

相信做過Java、C++或者其他面向?qū)ο笳Z言開發(fā)的朋友們一定對構(gòu)造函數(shù)這個概念不陌生。以前初學(xué)C++的時候筆者看過幾次《C++ Primer》這本書,但是每次都是走馬觀花式的快速閱讀, 每次瀏覽完之后內(nèi)心就會冒出兩個字:就這?現(xiàn)如今回想起來真是圖樣圖森破 。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

學(xué)習(xí)最忌諱的就是心急如焚,砍柴不磨刀,所謂欲速則不達,一步一個腳印才能走得更穩(wěn)。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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由問題開始

下面我們就從幾個問題出發(fā),加深一下對C++中構(gòu)造函數(shù)的了解:UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

1、構(gòu)造函數(shù)初始化與賦值的問題

以下的這兩個寫法有什么區(qū)別?UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

class Person {public:    Person(const string name, int age);private:    string name;    int age;};// 第一種寫法Person::Person(const string name, int age) {    this->name = name;    this->age = age;}// 第二種寫法Person::Person(const string name, int age):name(name),age(age) {    }

在這個例子中第二種寫法是使用構(gòu)造函數(shù)初始值的寫法,第一種寫法雖然合法,也沒有錯誤,但是并不是合理的寫法,并不推薦。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

那么這兩種寫法有什么區(qū)別呢? 第一種寫法會經(jīng)歷先初始化,再賦值這么兩個過程;而第二種寫法則是直接初始化數(shù)據(jù)成員一步到位。所以這里面會存在一個效率的問題,第二種寫法的效率更高。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

我們再看一個例子,如果我們把類的成員使用const修飾呢,結(jié)果會怎樣?UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

class Person {public:    Person(const string name, int age);private:    string name;    const int age;};// 第一種寫法,編譯報錯Person::Person(const string name, int age) {    this->name = name;    this->age = age;}// 第二種寫法Person::Person(const string name, int age):name(name),age(age) {}

我們發(fā)現(xiàn)第一種寫法行不通了,不能編譯通過了,這是因為age被const修飾了,必須在初始化時賦值,所以第一種寫法就不行了,由此看出使用構(gòu)造函數(shù)初始值的寫法更加規(guī)范,更加安全。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

建議:在《Effective C++》一書中的第4條"確定對象被使用前已先被初始化"中也強調(diào)了絕對必要使用構(gòu)造函數(shù)初始值UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

2、成員變量的初始化順序

如下例子,如果外部調(diào)用Point對象的getX方法,能拿到正確的值嗎?答案是不能的,因為成員x比成員y先初始化。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

class Point {public:    Point(int x, int y);    int getX() const{        return x;    }    int getY() const{        return y;    }private:    int x;    int y;};// 本意是把 yVal的值賦值給成員變量y,然后把成員變量y的值賦值給成員變量xPoint::Point(int xVal, int yVal):y(yVal),x(y) {}

一般按照我們常規(guī)的思維,我們在構(gòu)造函數(shù)中先寫了y,再x,那應(yīng)該是寫初始化y,再初始化x吧?然而事實并不是這樣子的。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

起始構(gòu)造函數(shù)初始值是有一定的規(guī)則的:UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

構(gòu)造函數(shù)初始值列表只說明用于初始化成員的值,而不限定初始化的具體執(zhí)行順序。成員的初始化順序與它們在類定義中的出現(xiàn)順序一致:第一個成員先被初始化, 然后第二個,以此類推。構(gòu)造函數(shù)初始值列表中初始值的前后位置關(guān)系不會影響實際的初始化順序。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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所以上面構(gòu)造函數(shù)的寫法中雖然y出現(xiàn)在了x的前面,但是在成員變量聲明的時候是先聲明了x的,所以初始化的時候是先初始化了x,但是把一個未經(jīng)初始化的y賦值給了x,那肯定是不能成功賦值的, 所以通過getX方法獲取到的值也就不是你想要的那個值了。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

3、對于繼承而來的派生類的成員初始化順序是怎么樣的呢?

盡管在派生類對象中含有從基類繼承而來的成員,但是派生類并不能直接初始化這些成員。和其他創(chuàng)建了基類對象的代碼一樣,派生類也必須使用基類的構(gòu)造函數(shù)來初始化它的基類部分。 首先初始化基類的部分,然后按照聲明的順序依次初始化派生類的成員。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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3、委托構(gòu)造函數(shù)的執(zhí)行順序

所謂委托構(gòu)造函數(shù)就是構(gòu)造函數(shù)相互調(diào)用。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

當一個構(gòu)造函數(shù)委托給另一個構(gòu)造函數(shù)時,受委托的構(gòu)造函數(shù)的初始值列表和函數(shù)體被依次執(zhí)行。 如果受委托的構(gòu)造函數(shù)體恰好是空的。假如函數(shù)體包含有代碼的話,將先執(zhí)行這些代碼,然后控制權(quán)才會交還給委托者的函數(shù)體。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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4、構(gòu)造函數(shù)異常如何捕獲

處理構(gòu)造函數(shù)初始值異常的唯一方法是將構(gòu)造函數(shù)寫成函數(shù)try語句塊。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

5、如何讓類不能在棧內(nèi)構(gòu)造

筆者查了下網(wǎng)上的資料說大概就是說將構(gòu)造方法私有化,并且將拷貝構(gòu)造函數(shù)私有化就能禁止類的對象在棧內(nèi)構(gòu)造了。筆者測試了一下其實這并不嚴謹,這樣的做法只能做到在類的外部禁用了棧內(nèi)初始化, 在類的內(nèi)部依然可以使用棧的方式構(gòu)造對象,比如一下例子:UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

class Data {public:// 在類的內(nèi)部依然可以使用棧的方式構(gòu)造    Data create() {        Data data = Data();    }private:    Data();    Data(const Data &data) {    }};

經(jīng)過筆者的測試,私有化構(gòu)造函數(shù),再加上使用delete關(guān)鍵字移除拷貝構(gòu)造函數(shù)即可實現(xiàn)禁用類在棧內(nèi)構(gòu)造的功能:UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

class Data {public:    // 不能在棧內(nèi)構(gòu)造,編譯會報錯    Data create() {        return Data();    }private:    Data();    Data(const Data &data) = delete;};

但是這種做法實在是太過了,而且筆者筆者才疏學(xué)淺,也不知道這種做法會不會造成什么隱藏的坑,如有高手,請賜教。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

《More EffectiveC++》一書中第27條:要求(或禁止)對象產(chǎn)生與heap之中,提到將構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)私有化即可達到禁止對象在棧內(nèi)定義的目的。 但是這個做法太過了,比較好的辦法是讓析構(gòu)函數(shù)r成為 private,而構(gòu)造函數(shù)仍為 public。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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6、如何讓類不能在堆內(nèi)構(gòu)造對象

使用new在堆內(nèi)構(gòu)造對象主要會調(diào)用構(gòu)造函數(shù)以及new運算符這兩個步驟,所以我們只要把運算符new移除即可:UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

class Data {public:    Data();    // 重載new運算符,禁止使用new在堆內(nèi)構(gòu)造對象    void* operator new (size_t size) = delete;};

然而筆者發(fā)現(xiàn),雖然這樣能夠禁用new在堆內(nèi)構(gòu)造對象,但是我們知道使用 malloc 也能在堆內(nèi)分配對象,只是使用 malloc 不會調(diào)用類的構(gòu)造函數(shù)而已,所以類內(nèi)的所有成員都需要自己手動初始化, 那么有沒有辦法把malloc也禁用掉呢?筆者并不知曉,懇請高手賜教。。。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

在《Effective C++》一書中第06條有提到為駁回編譯器自動(暗自)提供的機能,可將相應(yīng)的成員函數(shù)聲明為private并且不予實現(xiàn)。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

所以為了達到某個類只能在堆內(nèi)或者只能在棧內(nèi)構(gòu)造的目的可以參考這一條。UDg28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

總結(jié)一下

  • 誰先聲明誰先初始化,與構(gòu)造函數(shù)中出現(xiàn)的順序無關(guān);
  • 初始化值中的相關(guān)調(diào)用比構(gòu)造函數(shù)中的函數(shù)體優(yōu)先執(zhí)行;
  • 在派生類中首先初始化基類的部分,然后按照聲明的順序依次初始化派生類的成員。

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