C++解析(15)：二阶构造模式

0.目录

1.构造函数与半成品对象

2.二阶构造

3.小结

1.构造函数与半成品对象

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：

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

（没有办法判断构造函数的执行结果，构造函数执行结束不意味着对象构造成功）
用一个状态来表示对象是否构造成功：

#include <stdio.h>

class Test
{
    int mi;
    int mj;
    bool mStatus;
public:
    Test(int i, int j) : mStatus(false)
    {
        mi = i;
        
        return;
        
        mj = j;
        
        mStatus = true;
    }
    int getI()
    {
        return mi;
    }
    int getJ()
    {
        return mj;
    }
    int status()
    {
        return mStatus;
    }
};

int main()
{  
    Test t1(1, 2);
    
    if( t1.status() )
    {
        printf("t1.mi = %d
", t1.getI());
        printf("t1.mj = %d
", t1.getJ());
    }
    
    return 0;
}

输出结果为空。

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

构造函数能决定的只是对象的初始状态，而不是对象的诞生！！

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

2.二阶构造

工程开发中的构造过程可分为：

• 资源无关的初始化操作
  1. 不可能出现异常情况的操作
• 需要使用系统资源的操作
  1. 可能出现异常情况，如：内存申请，访问文件

二阶构造：

二阶构造示例一：

二阶构造示例二：

示例代码：

#include <stdio.h>

class TwoPhaseCons 
{
private:
    TwoPhaseCons() // 第一阶段构造函数
    {   
    }
    bool construct() // 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();

    // 若第二阶段构造失败，返回 NULL    
    if( !(ret && ret->construct()) ) 
    {
        delete ret;
        ret = NULL;
    }
        
    return ret;
}


int main()
{
    TwoPhaseCons* obj = TwoPhaseCons::NewInstance();
    
    printf("obj = %p
", obj);

    delete obj;
    
    return 0;
}

运行结果为：

[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out 
obj = 0xd4f010

若是二阶构造失败了呢？

#include <stdio.h>

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

TwoPhaseCons* TwoPhaseCons::NewInstance() 
{
    TwoPhaseCons* ret = new TwoPhaseCons();

    // 若第二阶段构造失败，返回 NULL    
    if( !(ret && ret->construct()) ) 
    {
        delete ret;
        ret = NULL;
    }
        
    return ret;
}


int main()
{
    TwoPhaseCons* obj = TwoPhaseCons::NewInstance();
    
    printf("obj = %p
", obj);

    delete obj;
    
    return 0;
}

运行结果为：

[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out 
obj = (nil)

会返回一个空。

使用二阶构造模式后，对象只能在堆空间上创建，不能在栈上产生了。这恰恰是工程里面最重要的一个决定，因为在工程中，对象往往是比较巨大的，不适合放在栈空间当中，都应该放到堆空间里面去。

3.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