第9章 類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)與賦值函數(shù)

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1、第9章類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)與賦值函數(shù)構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)與賦值函數(shù)是每個(gè)類(lèi)最基本的函數(shù)。它們太普通以致讓人容易麻痹大意，其實(shí)這些貌似簡(jiǎn)單的函數(shù)就象沒(méi)有頂蓋的下水道那樣危險(xiǎn)。每個(gè)類(lèi)只有一個(gè)析構(gòu)函數(shù)和一個(gè)賦值函數(shù)，但可以有多個(gè)構(gòu)造函數(shù)（包含一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)，其它的稱(chēng)為普通構(gòu)造函數(shù)）。對(duì)于任意一個(gè)類(lèi)A，如果不想編寫(xiě)上述函數(shù)，C++編譯器將自動(dòng)為A產(chǎn)生四個(gè)缺省的函數(shù)，如A(void);//缺省的無(wú)參數(shù)構(gòu)造函數(shù)A(constA&a);//缺省的拷貝構(gòu)造函數(shù)~A(void);//缺省的析構(gòu)函數(shù)A&operate=(constA

2、&a);//缺省的賦值函數(shù)這不禁讓人疑惑，既然能自動(dòng)生成函數(shù)，為什么還要程序員編寫(xiě)？原因如下：（1）如果使用“缺省的無(wú)參數(shù)構(gòu)造函數(shù)”和“缺省的析構(gòu)函數(shù)”，等于放棄了自主“初始化”和“清除”的機(jī)會(huì)，C++發(fā)明人Stroustrup的好心好意白費(fèi)了。（2）“缺省的拷貝構(gòu)造函數(shù)”和“缺省的賦值函數(shù)”均采用“位拷貝”而非“值拷貝”的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，倘若類(lèi)中含有指針變量，這兩個(gè)函數(shù)注定將出錯(cuò)。對(duì)于那些沒(méi)有吃夠苦頭的C++程序員，如果他說(shuō)編寫(xiě)構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)與賦值函數(shù)很容易，可以不用動(dòng)腦筋，表明他的認(rèn)識(shí)還比較膚淺，水平有待于提高

3、。本章以類(lèi)String的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為例，深入闡述被很多教科書(shū)忽視了的道理。String的結(jié)構(gòu)如下：classString{public:String(constchar*str=NULL);//普通構(gòu)造函數(shù)String(constString&other);//拷貝構(gòu)造函數(shù)~String(void);//析構(gòu)函數(shù)String&operate=(constString&other);//賦值函數(shù)private:char*m_data;//用于保存字符串};9.1構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的起源作為比C更先進(jìn)的語(yǔ)言，C++提供

4、了更好的機(jī)制來(lái)增強(qiáng)程序的安全性。C++編譯器具有嚴(yán)格的類(lèi)型安全檢查功能，它幾乎能找出程序中所有的語(yǔ)法問(wèn)題，這的確幫了程序員的大忙。但是程序通過(guò)了編譯檢查并不表示錯(cuò)誤已經(jīng)不存在了，在“錯(cuò)誤”的大家庭里，“語(yǔ)法錯(cuò)誤”的地位只能算是小弟弟。級(jí)別高的錯(cuò)誤通常隱藏得很深，就象狡猾的罪犯，想逮住他可不容易。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，不少難以察覺(jué)的程序錯(cuò)誤是由于變量沒(méi)有被正確初始化或清除造成的，而初始化和清除工作很容易被人遺忘。Stroustrup在設(shè)計(jì)C++語(yǔ)言時(shí)充分考慮了這個(gè)問(wèn)題并很好地予以解決：把對(duì)象的初始化工作放在構(gòu)造函數(shù)中，把清除工作

5、放在析構(gòu)函數(shù)中。當(dāng)對(duì)象被創(chuàng)建時(shí)，構(gòu)造函數(shù)被自動(dòng)執(zhí)行。當(dāng)對(duì)象消亡時(shí)，析構(gòu)函數(shù)被自動(dòng)執(zhí)行。這下就不用擔(dān)心忘了對(duì)象的初始化和清除工作。構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的名字不能隨便起，必須讓編譯器認(rèn)得出才可以被自動(dòng)執(zhí)行。Stroustrup的命名方法既簡(jiǎn)單又合理：讓構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)與類(lèi)同名，由于析構(gòu)函數(shù)的目的與構(gòu)造函數(shù)的相反，就加前綴‘~’以示區(qū)別。除了名字外，構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的另一個(gè)特別之處是沒(méi)有返回值類(lèi)型，這與返回值類(lèi)型為void的函數(shù)不同。構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的使命非常明確，就象出生與死亡，光溜溜地來(lái)光溜溜地去。如果它們有返回

6、值類(lèi)型，那么編譯器將不知所措。為了防止節(jié)外生枝，干脆規(guī)定沒(méi)有返回值類(lèi)型。（以上典故參考了文獻(xiàn)[Eekel,p55-p56]）9.2構(gòu)造函數(shù)的初始化表構(gòu)造函數(shù)有個(gè)特殊的初始化方式叫“初始化表達(dá)式表”（簡(jiǎn)稱(chēng)初始化表）。初始化表位于函數(shù)參數(shù)表之后，卻在函數(shù)體{}之前。這說(shuō)明該表里的初始化工作發(fā)生在函數(shù)體內(nèi)的任何代碼被執(zhí)行之前。構(gòu)造函數(shù)初始化表的使用規(guī)則：u如果類(lèi)存在繼承關(guān)系，派生類(lèi)必須在其初始化表里調(diào)用基類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)。例如classA{…A(intx);//A的構(gòu)造函數(shù)};classB:publicA{…B(intx,i

7、nty);//B的構(gòu)造函數(shù)};B::B(intx,inty):A(x)//在初始化表里調(diào)用A的構(gòu)造函數(shù){…}u類(lèi)的const常量只能在初始化表里被初始化，因?yàn)樗荒茉诤瘮?shù)體內(nèi)用賦值的方式來(lái)初始化（參見(jiàn)5.4節(jié)）。u類(lèi)的數(shù)據(jù)成員的初始化可以采用初始化表或函數(shù)體內(nèi)賦值兩種方式，這兩種方式的效率不完全相同。非內(nèi)部數(shù)據(jù)類(lèi)型的成員對(duì)象應(yīng)當(dāng)采用第一種方式初始化，以獲取更高的效率。例如classA{…A(void);//無(wú)參數(shù)構(gòu)造函數(shù)A(constA&other);//拷貝構(gòu)造函數(shù)A&operate=(constA&other)

8、;//賦值函數(shù)}；classB{public:B(constA&a);//B的構(gòu)造函數(shù)private:Am_a;//成員對(duì)象};示例9-2(a)中，類(lèi)B的構(gòu)造函數(shù)在其初始化表里調(diào)用了類(lèi)A的拷貝構(gòu)造函數(shù)，從而將成員對(duì)象m_a初始化。示例9-2(b)中，類(lèi)B的構(gòu)造函數(shù)在函數(shù)體內(nèi)用賦值的方式將成員對(duì)象m_a初始化。我們看到的只是一條賦值語(yǔ)句，但實(shí)際上B的構(gòu)造函數(shù)干