构造函数的回顾

• 关于构造函数

  • 类的构造函数用于对象的初始化
  • 构造函数与类同名并且没有返回值
  • 构造函数在对象定义时自动被调用

问题

• 如何判断构造函数的执行结果？
• 在构造函数中执行 return 语句会发生什么？
• 构造函数执行结束是否意味着对象构造成功？

答：

• 无法判断
• 构造函数立即返回结束
• 构造函数执行结束并不意味着对象构造成功

编程实验： 异常的构造函数

test_1.cpp

#include 
    
     class Test{private:    int mi;    int mj;public:    Test(int i, int j)    {        mi = i;                return;               // 注意这里！                mj = j;    }    int getI()    {        return mi;    }    int getJ()    {        return mj;    }};int main(){    Test t(1, 2);    printf("t1.mi = %d\n", t.getI());    printf("t1.mj = %d\n", t.getJ());    return 0;}
    

第一次输出输出：【无警告，无错误】t1.mi = 1t1.mj = 16068596   第二次输出输出：【无警告，无错误】t1.mi = 1t1.mj = 4145140第三次输出输出：【无警告，无错误】t1.mi = 1t1.mj = 16068596分析：t1.mj 为随机值

结论

对象的诞生与构造函数是否被执行没有任何关系。t虽然执行了构造函数，但构造函数内部是有问题的，导致 t 的初始化状态不确定，但并没有影响 t 对象的诞生.

不优雅的解决方法： test_2.cpp

#include 
    
     class Test{private:    int mi;    int mj;    bool mStatus;public:    Test(int i, int j) : mStatus(false)    {        mi = i;                return;                mj = j;                mStatus = true;        // 注意这里！    }    int getI()    {        return mi;    }    int getJ()    {        return mj;    }    bool status()    {        return mStatus;    }};int main(){    Test t(1, 2);        if( t.status() )    {        printf("t1.mi = %d\n", t.getI());        printf("t1.mj = %d\n", t.getJ());    }    else    {        printf("Structural abnormality...\n");    }    return 0;}
    

输出：Structural abnormality...本质：强行让构造函数有一个返回值，并且手工调用 status() 判断返回状态

你该知道的真相

• 构造函数

  • 只提供自动初始化成员变量的机会
  • 不能保证初始化逻辑一定成功
  • 执行 return 语句后构造函数立即结束

真相的意义

• 构造函数能决定的只是对象的初始化状态，而不是对象的诞生！

半成品对象

• 半成品对象的概念

  • 初始化操作不能按照预期完成而得到的对象
  • 半成品对象是合法的 C++ 对象，也是 bug 的重要来源

编程实验： 半成品对象的危害

#include 
    
     class IntArray{private:    int m_length;    int* m_pointer;public:    IntArray(int len)    {        // m_pointer = new int[len];        m_pointer = NULL;           // 模拟内存申请失败 ！         m_length = len;    }    void set(int index, int value)    {        m_pointer[index] = value;    }    void get(int index, int& value)    {        value = m_pointer[index];    }    int length()    {        return m_length;    }    ~IntArray()    {        delete[] m_pointer;    }};int main(){    IntArray a(5);        printf("a.length = %d\n", a.length());        a.set(0, 10);    return 0;}
    

输出：a.length = 5段错误

问题：

对于类的使用者来说并不关心或者熟悉类的内部实现,同时未给出类状态的判断方法；内存申请只在极少数情况下会出现申请失败的情况。这会带来极大的困扰并十分难以调试！！！

二阶构造

• 工程开发中的构造可分为

  • 资源无关的初始化操作

    • 不可能出现异常情况的操作

  • 需要使用系统资源的操作

    • 可能出现异常情况， 如： 内存申请，访问文件

• 二阶构造示例 一

class TwoPhaseCons{private:    TwoPhaseCons()   // 第一阶段构造函数    {    }        bool constrcut() // 第二阶段构造函数    {        return true;    }public:    static TwoPhaseCons* NewInstance();  // 对象创建函数};

• 二阶构造示例 二

TwoPhaseCons* TwoPhaseCons::NewInstance(){    TwoPhaseCons* ret = new TwoPhaseCons();        // 若第二阶段构造失败，返回 NULL    if( !(ret && ret->constrcut()) )    {        delete ret;        ret = NULL;    }        return ret;}

编程实验： 二阶构造初探

#include 
    
     class TwoPhaseCons{private:    TwoPhaseCons()   // 第一阶段构造函数    {    }        bool constrcut() // 第二阶段构造函数    {        return true;    }public:    static TwoPhaseCons* NewInstance();  // 对象创建函数};TwoPhaseCons* TwoPhaseCons::NewInstance(){    TwoPhaseCons* ret = new TwoPhaseCons();        if( !(ret && ret->constrcut()) )    {        delete ret;        ret = NULL;    }        return ret;}int main(){    TwoPhaseCons* obj = TwoPhaseCons::NewInstance();        printf("obj = %p\n", obj);        delete obj;    return 0;}
    

输出：obj = 0x8070008

编程实验： 数组类的加强

IntArray.h

#ifndef _INTARRAY_H_#define _INTARRAY_H_class IntArray{private:    int m_length;    int* m_pointer;        IntArray(int len);    IntArray(const IntArray& obj);    bool construct();public:    static IntArray* NewInstance(int length);    int length();    bool get(int index, int& value);    bool set(int index, int value);    ~IntArray();};#endif

IntArray.cpp

#include "IntArray.h"IntArray::IntArray(int len){    m_length = len;}bool IntArray::construct(){    bool ret = true;        m_pointer = new int[m_length];        if( m_pointer )    {        for(int i=0; i
    
     construct())) )    {        delete ret;        ret = 0;    }        return ret;}int IntArray::length(){    return m_length;}bool IntArray::get(int index, int& value){    bool ret = (index >= 0) && (index < length());        if( ret )    {        value = m_pointer[index];    }        return ret;}bool IntArray::set(int index, int value){    bool ret = (index >= 0) && (index < length());        if( ret )    {        m_pointer[index] = value;    }        return ret;}IntArray::~IntArray(){    delete[] m_pointer;}
    

main.cpp

#include 
    
     #include "IntArray.h"    int main(){    IntArray* a = IntArray::NewInstance(5);         if( a )    {        printf("a->length = %d\n", a->length());            a->set(0, 1);                for(int i=0; i
     
      length(); i++)        {            int value = 0;                    if( a->get(i, value) )            {                printf("b->[%d] = %d\n", i, value);            }        }    }    delete a;            return 0;}
     
    

输出：a->length = 5b->[0] = 1b->[1] = 0b->[2] = 0b->[3] = 0b->[4] = 0

工程上的决定： 对象往往是较大的，因此不应当放在栈空间中，而应当出现在堆空间中

小结

• 构造函数只能决定对象的初始化状态
• 构造函数中初始化操作的失败不影响对象的诞生
• 初始化不完全的半成品对象是 bug 的重要来源
• 二阶构造人为的将初始化过程分为两部分
• 二阶构造能够确保创建的对象都是完整初始化的

以上内容参考狄泰软件学院系列课程，请大家保护原创！