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 。
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)。
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:
以下的這兩個寫法有什么區(qū)別?
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。
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。
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?
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。
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
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。
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。
起始構(gòu)造函數(shù)初始值是有一定的規(guī)則的:
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。
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。
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。
所謂委托構(gòu)造函數(shù)就是構(gòu)造函數(shù)相互調(diào)用。
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。
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。
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:
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:
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。
《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。
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:
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。。。
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)。
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。
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