wordpress 搜索出图片,seo优化百度自然排名,seo代码优化工具,需要大量做网站做推广的行业第9章 类的构造函数、析构函数与赋值函数构造函数、析构函数与赋值函数是每个类最基本的函数。它们太普通以致让人容易麻痹大意#xff0c;其实这些貌似简单的函数就象没有顶盖的下水道那样危险。每个类只有一个析构函数和一个赋值函数#xff0c;但可以有多个构造函数#…第9章 类的构造函数、析构函数与赋值函数 构造函数、析构函数与赋值函数是每个类最基本的函数。它们太普通以致让人容易麻痹大意其实这些貌似简单的函数就象没有顶盖的下水道那样危险。 每个类只有一个析构函数和一个赋值函数但可以有多个构造函数包含一个拷贝构造函数其它的称为普通构造函数。对于任意一个类A如果不想编写上述函数C编译器将自动为A产生四个缺省的函数如 A(void); // 缺省的无参数构造函数 A(const A a); // 缺省的拷贝构造函数 ~A(void); // 缺省的析构函数 A operate (const A a); // 缺省的赋值函数 这不禁让人疑惑既然能自动生成函数为什么还要程序员编写 原因如下 1如果使用“缺省的无参数构造函数”和“缺省的析构函数”等于放弃了自主“初始化”和“清除”的机会C发明人Stroustrup的好心好意白费了。 2“缺省的拷贝构造函数”和“缺省的赋值函数”均采用“位拷贝”而非“值拷贝”的方式来实现倘若类中含有指针变量这两个函数注定将出错。 对于那些没有吃够苦头的C程序员如果他说编写构造函数、析构函数与赋值函数很容易可以不用动脑筋表明他的认识还比较肤浅水平有待于提高。 本章以类String的设计与实现为例深入阐述被很多教科书忽视了的道理。String的结构如下 class String { public: String(const char *str NULL); // 普通构造函数 String(const String other); // 拷贝构造函数 ~ String(void); // 析构函数 String operate (const String other); // 赋值函数 private: char *m_data; // 用于保存字符串 }; 9.1 构造函数与析构函数的起源 作为比C更先进的语言C提供了更好的机制来增强程序的安全性。C编译器具有严格的类型安全检查功能它几乎能找出程序中所有的语法问题这的确帮了程序员的大忙。但是程序通过了编译检查并不表示错误已经不存在了在“错误”的大家庭里“语法错误”的地位只能算是小弟弟。级别高的错误通常隐藏得很深就象狡猾的罪犯想逮住他可不容易。 根据经验不少难以察觉的程序错误是由于变量没有被正确初始化或清除造成的而初始化和清除工作很容易被人遗忘。Stroustrup在设计C语言时充分考虑了这个问题并很好地予以解决把对象的初始化工作放在构造函数中把清除工作放在析构函数中。当对象被创建时构造函数被自动执行。当对象消亡时析构函数被自动执行。这下就不用担心忘了对象的初始化和清除工作。 构造函数与析构函数的名字不能随便起必须让编译器认得出才可以被自动执行。Stroustrup的命名方法既简单又合理让构造函数、析构函数与类同名由于析构函数的目的与构造函数的相反就加前缀‘~’以示区别。 除了名字外构造函数与析构函数的另一个特别之处是没有返回值类型这与返回值类型为void的函数不同。构造函数与析构函数的使命非常明确就象出生与死亡光溜溜地来光溜溜地去。如果它们有返回值类型那么编译器将不知所措。为了防止节外生枝干脆规定没有返回值类型。以上典故参考了文献[Eekel, p55-p56] 9.2 构造函数的初始化表 构造函数有个特殊的初始化方式叫“初始化表达式表”简称初始化表。初始化表位于函数参数表之后却在函数体 {} 之前。这说明该表里的初始化工作发生在函数体内的任何代码被执行之前。 构造函数初始化表的使用规则 u 如果类存在继承关系派生类必须在其初始化表里调用基类的构造函数。 例如 class A {… A(int x); // A的构造函数 }; class B : public A {… B(int x, int y);// B的构造函数 }; B::B(int x, int y) : A(x) // 在初始化表里调用A的构造函数 { … } u 类的const常量只能在初始化表里被初始化因为它不能在函数体内用赋值的方式来初始化参见5.4节。 u 类的数据成员的初始化可以采用初始化表或函数体内赋值两种方式这两种方式的效率不完全相同。 非内部数据类型的成员对象应当采用第一种方式初始化以获取更高的效率。例如 class A {… A(void); // 无参数构造函数 A(const A other); // 拷贝构造函数 A operate ( const A other); // 赋值函数 } class B { public: B(const A a); // B的构造函数 private: A m_a; // 成员对象 }; 示例9-2(a)中类B的构造函数在其初始化表里调用了类A的拷贝构造函数从而将成员对象m_a初始化。 示例9-2 (b)中类B的构造函数在函数体内用赋值的方式将成员对象m_a初始化。我们看到的只是一条赋值语句但实际上B的构造函数干了两件事先暗地里创建m_a对象调用了A的无参数构造函数再调用类A的赋值函数将参数a赋给m_a。 B::B(const A a) : m_a(a) { … } B::B(const A a) { m_a a; … } 示例9-2(a) 成员对象在初始化表中被初始化 示例9-2(b) 成员对象在函数体内被初始化 对于内部数据类型的数据成员而言两种初始化方式的效率几乎没有区别但后者的程序版式似乎更清晰些。若类F的声明如下 class F { public: F(int x, int y); // 构造函数 private: int m_x, m_y; int m_i, m_j; } 示例9-2(c)中F的构造函数采用了第一种初始化方式示例9-2(d)中F的构造函数采用了第二种初始化方式。 F::F(int x, int y) : m_x(x), m_y(y) { m_i 0; m_j 0; } F::F(int x, int y) { m_x x; m_y y; m_i 0; m_j 0; } 示例9-2(c) 数据成员在初始化表中被初始化 示例9-2(d) 数据成员在函数体内被初始化 9.3 构造和析构的次序 构造从类层次的最根处开始在每一层中首先调用基类的构造函数然后调用成员对象的构造函数。析构则严格按照与构造相反的次序执行该次序是唯一的否则编译器将无法自动执行析构过程。 一个有趣的现象是成员对象初始化的次序完全不受它们在初始化表中次序的影响只由成员对象在类中声明的次序决定。这是因为类的声明是唯一的而类的构造函数可以有多个因此会有多个不同次序的初始化表。如果成员对象按照初始化表的次序进行构造这将导致析构函数无法得到唯一的逆序。[Eckel, p260-261] 9.4 示例类String的构造函数与析构函数 // String的普通构造函数 String::String(const char *str) { if(strNULL) { m_data new char[1]; *m_data ‘/0’; } else { int length strlen(str); m_data new char[length1]; strcpy(m_data, str); } } // String的析构函数 String::~String(void) { delete [] m_data; // 由于m_data是内部数据类型也可以写成 delete m_data; } 9.5 不要轻视拷贝构造函数与赋值函数 由于并非所有的对象都会使用拷贝构造函数和赋值函数程序员可能对这两个函数有些轻视。请先记住以下的警告在阅读正文时就会多心 u 本章开头讲过如果不主动编写拷贝构造函数和赋值函数编译器将以“位拷贝”的方式自动生成缺省的函数。倘若类中含有指针变量那么这两个缺省的函数就隐含了错误。以类String的两个对象a,b为例假设a.m_data的内容为“hello”b.m_data的内容为“world”。 现将a赋给b缺省赋值函数的“位拷贝”意味着执行b.m_data a.m_data。这将造成三个错误一是b.m_data原有的内存没被释放造成内存泄露二是b.m_data和a.m_data指向同一块内存a或b任何一方变动都会影响另一方三是在对象被析构时m_data被释放了两次。 u 拷贝构造函数和赋值函数非常容易混淆常导致错写、错用。拷贝构造函数是在对象被创建时调用的而赋值函数只能被已经存在了的对象调用。以下程序中第三个语句和第四个语句很相似你分得清楚哪个调用了拷贝构造函数哪个调用了赋值函数吗 String a(“hello”); String b(“world”); String c a; // 调用了拷贝构造函数最好写成c(a); c b; // 调用了赋值函数 本例中第三个语句的风格较差宜改写成String c(a) 以区别于第四个语句。 9.6 示例类String的拷贝构造函数与赋值函数 // 拷贝构造函数 String::String(const String other) { // 允许操作other的私有成员m_data int length strlen(other.m_data); m_data new char[length1]; strcpy(m_data, other.m_data); } // 赋值函数 String String::operate (const String other) { // (1) 检查自赋值 if(this other) return *this; // (2) 释放原有的内存资源 delete [] m_data; // 3分配新的内存资源并复制内容 int length strlen(other.m_data); m_data new char[length1]; strcpy(m_data, other.m_data); // 4返回本对象的引用 return *this; } 类String拷贝构造函数与普通构造函数参见9.4节的区别是在函数入口处无需与NULL进行比较这是因为“引用”不可能是NULL而“指针”可以为NULL。 类String的赋值函数比构造函数复杂得多分四步实现 1第一步检查自赋值。你可能会认为多此一举难道有人会愚蠢到写出a a 这样的自赋值语句的确不会。但是间接的自赋值仍有可能出现例如 // 内容自赋值 b a; … c b; … a c; // 地址自赋值 b a; … a *b; 也许有人会说“即使出现自赋值我也可以不理睬大不了化点时间让对象复制自己而已反正不会出错” 他真的说错了。看看第二步的delete自杀后还能复制自己吗所以如果发现自赋值应该马上终止函数。注意不要将检查自赋值的if语句 if(this other) 错写成为 if( *this other) 2第二步用delete释放原有的内存资源。如果现在不释放以后就没机会了将造成内存泄露。 3第三步分配新的内存资源并复制字符串。注意函数strlen返回的是有效字符串长度不包含结束符‘/0’。函数strcpy则连‘/0’一起复制。 4第四步返回本对象的引用目的是为了实现象 a b c 这样的链式表达。注意不要将 return *this 错写成 return this 。那么能否写成return other 呢效果不是一样吗 不可以因为我们不知道参数other的生命期。有可能other是个临时对象在赋值结束后它马上消失那么return other返回的将是垃圾。 9.7 偷懒的办法处理拷贝构造函数与赋值函数 如果我们实在不想编写拷贝构造函数和赋值函数又不允许别人使用编译器生成的缺省函数怎么办 偷懒的办法是只需将拷贝构造函数和赋值函数声明为私有函数不用编写代码。 例如 class A { … private: A(const A a); // 私有的拷贝构造函数 A operate (const A a); // 私有的赋值函数 }; 如果有人试图编写如下程序 A b(a); // 调用了私有的拷贝构造函数 b a; // 调用了私有的赋值函数 编译器将指出错误因为外界不可以操作A的私有函数。 9.8 如何在派生类中实现类的基本函数 基类的构造函数、析构函数、赋值函数都不能被派生类继承。如果类之间存在继承关系在编写上述基本函数时应注意以下事项 u 派生类的构造函数应在其初始化表里调用基类的构造函数。 u 基类与派生类的析构函数应该为虚即加virtual关键字。例如 #include iostream.h class Base { public: virtual ~Base() { cout ~Base endl ; } }; class Derived : public Base { public: virtual ~Derived() { cout ~Derived endl ; } }; void main(void) { Base * pB new Derived; // upcast delete pB; } 输出结果为 ~Derived ~Base 如果析构函数不为虚那么输出结果为 ~Base u 在编写派生类的赋值函数时注意不要忘记对基类的数据成员重新赋值。例如 class Base { public: … Base operate (const Base other); // 类Base的赋值函数 private: int m_i, m_j, m_k; }; class Derived : public Base { public: … Derived operate (const Derived other); // 类Derived的赋值函数 private: int m_x, m_y, m_z; }; Derived Derived::operate (const Derived other) { //1检查自赋值 if(this other) return *this; //2对基类的数据成员重新赋值 Base::operate (other); // 因为不能直接操作私有数据成员 //3对派生类的数据成员赋值 m_x other.m_x; m_y other.m_y; m_z other.m_z; //4返回本对象的引用 return *this; } 9.9 一些心得体会 有些C程序设计书籍称构造函数、析构函数和赋值函数是类的“Big-Three”它们的确是任何类最重要的函数不容轻视。 也许你认为本章的内容已经够多了学会了就能平安无事我不能作这个保证。如果你希望吃透“Big-Three”请好好阅读参考文献[Cline] [Meyers] [Murry]。 转载于:https://www.cnblogs.com/encounter/archive/2007/06/21/2188853.html
