高质量C++编程指南 ----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。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,C++编译器自动为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。

9.1 构造函数与析构函数的起源

       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。

       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

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:

(1)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。

(2)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

(3)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

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。

9.4 不要轻视拷贝构造函数与赋值函数

(1)不主动编写拷贝构造函数和赋值函数,编译器将以“位贝”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。

(2)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

9.5 偷懒的办法处理拷贝构造函数与赋值函数

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

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:

(1)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

(2)基类与派生类的析构函数应该为虚(即加virtual 关键字)

(3)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

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