溫故知新----再談構(gòu)造函數(shù)（轉(zhuǎn)：不轉(zhuǎn)了）
發(fā)表時(shí)間：2023-07-20 來源：明輝站整理相關(guān)軟件相關(guān)文章人氣：
[摘要]溫故知新 ----再談構(gòu)造函數(shù)作者：HolyFire如果不知道構(gòu)造函數(shù)的請先看一下《由始至終----構(gòu)造與析構(gòu)》，看過的我就不再多言，直接轉(zhuǎn)入話題。定義一個(gè)類的的實(shí)例的時(shí)候，可以看到這樣的形式cla...
溫故知新
----再談構(gòu)造函數(shù)
作者：HolyFire
如果不知道構(gòu)造函數(shù)的請先看一下《由始至終----構(gòu)造與析構(gòu)》，看過的我就不再多言，直接轉(zhuǎn)入話題。
定義一個(gè)類的的實(shí)例的時(shí)候，可以看到這樣的形式
classA a;//構(gòu)造函數(shù)不需要參數(shù)
不需要參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)稱之為缺省構(gòu)造函數(shù)。
不需要參數(shù)有兩種情況
1：構(gòu)造函數(shù)沒有參數(shù)
2：構(gòu)造函數(shù)有參數(shù)但可以不給出
class A{
public:
A();//構(gòu)造函數(shù)沒有參數(shù)
A( int I = 10 );//構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)有缺省值，可以不用給出
};
這兩種情況都是缺省構(gòu)造函數(shù)，但是由于缺省構(gòu)造函數(shù)的特殊性（他是被自動(dòng)調(diào)用的），編譯器無法判斷需要調(diào)用那一個(gè)，所以規(guī)定缺省構(gòu)造函數(shù)只能有一個(gè)。
缺省構(gòu)造函數(shù)的出現(xiàn)，意味著一個(gè)類型可以不依賴約束條件而被創(chuàng)建，就象一些細(xì)小的單元，質(zhì)子，中子和電子，他們的有很大的類似性，不需要用條件來分辨他們被創(chuàng)建的信息。當(dāng)然不需要用條件來分辨他們被創(chuàng)建的信息也包含了第二種情況，從流水線上生產(chǎn)的統(tǒng)一品種的產(chǎn)品很多都是用同一種方式的，那么創(chuàng)建他們的信息基本一致，也就是所符合第二種情況，參數(shù)可以采用缺省值。
這個(gè)例子我們可以舉一個(gè)例子，我們創(chuàng)建一個(gè)指針類的時(shí)候，常常把他指向的內(nèi)容置為空值，這很容易理解，我們需要一個(gè)指針，但是現(xiàn)在還不知道指向誰，等到我們要使用它的時(shí)候，不一定是知道他是否指向過別的對(duì)象，為了簡化問題，一開始就將他置空，但是有時(shí)候我們需要用參數(shù)在創(chuàng)建的時(shí)候就給出指向的對(duì)象，特別是在產(chǎn)生臨時(shí)對(duì)象的時(shí)候尤為管用，那么，我們使用一個(gè)參數(shù)缺省值為空的缺省構(gòu)造函數(shù)。
classA a( a1 );//構(gòu)造函數(shù)有參數(shù)，而參數(shù)為一個(gè)相同的類型
這樣的構(gòu)造函數(shù)叫做拷貝構(gòu)造函數(shù)，意思就是將類一個(gè)實(shí)例的內(nèi)容復(fù)制到新創(chuàng)建的實(shí)例中去，為什么要這么做呢。我們來研究一下。
我們平時(shí)使用基本類型的時(shí)候，可以使用賦值語句，將相同類型的某個(gè)對(duì)象的內(nèi)容賦給另一個(gè)對(duì)象
int a = 3;
int b;
b = a; //這樣的話，b中就有和a一樣的內(nèi)容了
還可在允許的情況下使用不同類型的賦值
int a = 3;
long b;
b = a;//這樣的話，b也能包含有和a一樣的內(nèi)容了
我們在設(shè)計(jì)類的時(shí)候應(yīng)該也是將一個(gè)類作為一個(gè)個(gè)體，一個(gè)類型來處理，而且在現(xiàn)實(shí)中這樣的行為也是存在的，一個(gè)人的個(gè)人資料可以寫在不同的紀(jì)錄簿上，一個(gè)軟件可以拷貝好幾份。
所以在面向?qū)ο缶幊讨校@個(gè)問題不容忽視。
回到基本類型上，基本類型的處理編譯器完成了，在C++中很簡單，基本類型占用存儲(chǔ)空間是連續(xù)的，所以不管原來的內(nèi)容是什么，只要照搬照抄就可以了，這種負(fù)值方式叫做逐位拷貝，簡稱位拷貝。
int a = 3;
int b;
假設(shè)：對(duì)象在內(nèi)存中的存儲(chǔ)順序是先高后低，每個(gè)內(nèi)存單元為1字節(jié)（BYTE）=8位（BIT）
//假設(shè)這是a(int)的存儲(chǔ)空間
0
3
//假設(shè)這是b(int)的存儲(chǔ)空間
?
?
b =a ;
//將a的內(nèi)容拷貝到b中
0
3
?
?
//a
0
3
//b
0
3
我們設(shè)計(jì)的類在內(nèi)存中也是連續(xù)的，使用這樣的拷貝方法會(huì)得到一個(gè)一模一樣的同類型實(shí)例。而且編譯器我們處理了這一件事（C++的編譯器真好，它能解決的事，就不用麻煩我們了），也就是說即使我們沒有定義拷貝構(gòu)造函數(shù)，編譯器也會(huì)在需要使用的時(shí)候，自己產(chǎn)生一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)，使用的方法就是位拷貝。但是這樣好嗎，使用這種方法產(chǎn)生的新類可以安全的工作嗎，應(yīng)該有不少朋友已經(jīng)產(chǎn)生了疑問。
什么時(shí)候可以讓編譯器自己處理拷貝構(gòu)造函數(shù)。
#include <iostream>
using namespace std;
class A{
private:
int x;
int y;
int z;
public:
A():x(0),y(0),z(0){ }
A( int _x = 0 , int _y = 0 , int _z = 0 ):x(_x),y(_y),z(_z){ }
friend ostream& operator <<( ostream& , A const& );
};
ostream& operator <<( ostream& out , A const& arg )
{
out << "This is a Instance of A" << endl;
out << "Member Data x is : " << arg.x << endl;
out << "Member Data y is : " << arg.y << endl;
out << "Member Data z is : " << arg.z << endl;
return out;
}
void main()
{
A a( 1 , 12 ,123 );
A b(a);
cout << "This is a!" << endl;
cout << a << endl;
cout << "b is a copy of a!" << endl;
cout << b;
}
結(jié)果是：
This is a!
This is a Instance of A
Member Data x is : 1
Member Data y is : 12
Member Data z is : 123
b is a copy of a!
This is a Instance of A
Member Data x is : 1
Member Data y is : 12
Member Data z is : 123
可以看出，位拷貝得出的結(jié)果是正確的。
上面的例子中成員變量都是在編譯期間決定的，在內(nèi)存中的位置也相對(duì)固定，如果成員變量的內(nèi)容是在運(yùn)行期間決定的呢，比如字符串成員變量，他需要在堆中動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存。還能正常工作嗎，繼續(xù)看例子。
#include <iostream>
#include <string.h>
#include <mem.h>
using namespace std;
class A{
private:
char * data;
public:
A():data(NULL){ }
A( char * _data ):data(NULL)
{
if( !_data )
return;
int length = strlen(_data) +1;
data = new char[length];
memcpy( data , _data , length );
}
~A()
{
if( data )
delete data;
}
void Clear( void )
{
if( data )
{
memset( data , 0 , strlen( data ) );
delete data;
}
data = NULL;
}
friend ostream& operator <<( ostream& , A const& );
};
ostream& operator <<( ostream& out , A const& arg )
{
out << "This is a Instance of A" << endl;
if( arg.data && *arg.data )
out << "Member Data data is : " << arg.data << endl;
else
out << "Member Data data is : NULL" << endl;
return out;
}
void main()
{
A a( "abcdefg" );
A b(a);
cout << "This is a!" << endl;
cout << a << endl;
cout << "b is a copy of a!" << endl;
cout << b << endl;
a.Clear();
cout << "Where a's mem clear!" << endl;
cout << a;
cout << "God! b's mem clear!" << endl;
cout << b << endl;
}
結(jié)果是：
This is a!
This is a Instance of A
Member Data data is : abcdefg
b is a copy of a!
This is a Instance of A
Member Data data is : abcdefg
Where a's mem clear!
This is a Instance of A
Member Data data is : NULL
God! b's mem clear!
This is a Instance of A
Member Data data is : NULL//不！a中釋放了內(nèi)存連帶著b的一起釋放掉了。
這是當(dāng)然的由于位拷貝，b中的data只是將a中的data復(fù)制過來了而已，并沒有分配內(nèi)存，拷貝字符串的內(nèi)容。顯而易見，使用位拷貝不能滿足我們的要求，原來只需要簡單的將成員變量的值簡單的復(fù)制，這種我們稱之為：淺拷貝�，F(xiàn)在我們需要處理對(duì)應(yīng)成員變量，用其他方法來得到我們需要的結(jié)果，這種我們稱之為：深拷貝。
這樣我們就需要自己寫拷貝構(gòu)造函數(shù)來實(shí)現(xiàn)深拷貝了。
#include <iostream.h>
#include <string.h>
#include <mem.h>
class A{
private:
char * data;
public:
A():data(NULL){ }
A( char * _data ):data(NULL)
{
if( !_data )
return;
int length = strlen(_data) +1;
data = new char[length];
memcpy( data , _data , length );
}
A( A const& arg )
{
if( !arg.data )
return;
int length = strlen(arg.data) +1;
data = new char[length];
memcpy( data , arg.data , length );
}
~A()
{
if( data )
delete data;
}
void Clear( void )
{
if( data )
{
memset( data , 0 , strlen( data ) );
delete data;
}
data = NULL;
}
friend ostream& operator <<( ostream& , A const& );
};
ostream& operator <<( ostream& out , A const& arg )
{
out << "This is a Instance of A" << endl;
if( arg.data && *arg.data )
out << "Member Data data is : " << arg.data << endl;
else
out << "Member Data data is : NULL" << endl;
return out;
}
void main()
{
A a( "abcdefg" );
A b(a);
cout << "This is a!" << endl;
cout << a << endl;
cout << "b is a copy of a!" << endl;
cout << b << endl;
a.Clear();
cout << "Where a's mem clear!" << endl;
cout << a;
cout << "Good! b's mem not clear!" << endl;
cout << b << endl;
}
結(jié)果是：
This is a!
This is a Instance of A
Member Data data is : abcdefg
b is a copy of a!
This is a Instance of A
Member Data data is : abcdefg
Where a's mem clear!
This is a Instance of A
Member Data data is : NULL
Good! b's mem not clear!
This is a Instance of A
Member Data data is : abcdefg //哈哈，這正是我想得到的結(jié)果。
如果能使用位拷貝，盡量讓編譯器自己用位拷貝的方式處理，這樣會(huì)提高效率。但是一定要謹(jǐn)慎，不然會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)料的結(jié)果，如果你的類中有一個(gè)成員變量也是類，它使用了深拷貝，那么你也一定要使用深拷貝。
另外，我在《白馬非馬----繼承》中說到，一個(gè)類型的的派生類是該類型的一種。那么。
class A;
class B: public A{
};
B b;
A a(b);
這樣的形式是正確的。事實(shí)上，b先切片退化成一個(gè)臨時(shí)變量tempb，類型是class A，有關(guān)A的部分原封不動(dòng)的保留下來，然后使用A a(tempb)這樣的方式成功的調(diào)用了。
拷貝構(gòu)造函數(shù)并非可有可無！不能用其他函數(shù)來替代
看這樣的例子
void function( A a);
在函數(shù)調(diào)用的時(shí)候按值傳遞參數(shù)，那么將在棧里產(chǎn)生一個(gè)class A的臨時(shí)變量，如果沒有拷貝構(gòu)造函數(shù)，這個(gè)過程就無法自動(dòng)完成，如果沒用設(shè)計(jì)好淺拷貝或深拷貝，那么可能得不到正確結(jié)果。如果拷貝構(gòu)造函數(shù)正確，那么我們可以輕松的獲得我們想要的結(jié)果----按值傳遞的參數(shù)在函數(shù)執(zhí)行后不受影響。
classA a = a1;//拷貝構(gòu)造函數(shù)
事實(shí)上就是這樣的形式。
ClassA a(a1);//可以改成這種形式
