C++中若类中没有默认构造函数，如何使用对象数组

前言：

如果定义一个类，有其默认的构造函数，则使用new动态实例化一个对象数组，不是件难事，如下代码：

#include <memory>
#include <iostream>

using namespace std;

class Animal
{
public:
#if 1        //用于后面演示，无默认构造函数
    Animal() : num(0)
    {
        cout << "Animal constructor default" << endl;
    }
#endif
    Animal(int _num) : num(_num)
    {
        cout << "Animal constructor param" << endl;
    }

    ~Animal()
    {
        cout << "Animal destructor" << endl;
    }

    void show()
    {
        cout << this->num << endl;
    }

private:
    int num;
};

int main()
{
    Animal *ani = new Animal[5];

    delete[]ani;

    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

但是，如果没有默认构造函数，会出现怎么样呢？

看下图报错提示：

那要如何实例化一个没有默认构造函数的对象数组呢？

下面我将介绍两种方法：

　　　　1. 使用C++11新特性allocator类 

　　　　2. 使用placement new 即operator new（第三个重载版本）void* operator new(size_t  size, void *p)函数 

一、allocator类

对于allocator类，请看 我的另一篇blog   http://www.cnblogs.com/SimonKly/p/7819122.html

请看一下代码关于使用如何实现无默认构造函数，动态实例化对象数组的allocator方法 

//#include "CAnimal.h"
#include <memory>
#include <iostream>

using namespace std;

class Animal
{
public:
#if 1        //即使为0，没有默认构造也是可以，
    Animal() : num(0)
    {
        cout << "Animal constructor default" << endl;
    }
#endif
    Animal(int _num) : num(_num)
    {
        cout << "Animal constructor param" << endl;
    }

    ~Animal()
    {
        cout << "Animal destructor" << endl;
    }

    void show()
    {
        cout << this->num << endl;
    }

private:
    int num;
};

/*
    由于allocator将内存空间的分配和对象的构建分离
    故使用allocator分为以下几步:
    1.allocator与类绑定，因为allocator是一个泛型类
    2.allocate()申请指定大小空间
    3.construct()构建对象，其参数为可变参数，所以可以选择匹配的构造函数
    4.使用，与其它指针使用无异
    5.destroy()析构对象，此时空间还是可以使用
    6.deallocate()回收空间
*/

int main()
{
    allocator<Animal> alloc;        //1.
    Animal *a = alloc.allocate(5);    //2.

    //3.
    alloc.construct(a, 1);
    alloc.construct(a + 1);
    alloc.construct(a + 2, 3);
    alloc.construct(a + 3);
    alloc.construct(a + 4, 5);

    //4.
    a->show();
    (a + 1)->show();
    (a + 2)->show();
    (a + 3)->show();
    (a + 4)->show();

    //5.
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        alloc.destroy(a + i);
    }
    //对象销毁之后还可以继续构建，因为构建和内存的分配是分离的
    //6.
    alloc.deallocate(a, 5);

    cin.get();
    return 0;
}

运行结果

通过运行结果可以看出，无论是否有默认构造，allocator会选择出最匹配的构造函数（重载） 

二、placement new

函数原型：

void* operator new(size_t size, void* p) throw();

函数执行忽略size，只返回p指针，不分配内存。

placement new具体的用法和相关技术点，请参看我的另一篇博文的第三节

http://www.cnblogs.com/SimonKly/p/7826651.html

具体实现：C++中若类中没有默认构造函数，如何使用对象数组？？

请看下面的代码：

#include <iostream>

using namespace std;

class animal
{
public:
#if 1        //用于后面演示，无默认构造函数
    animal() : num(0)
    {
        cout << "animal constructor default" << endl;
    }
#endif
    animal(int _num) : num(_num)
    {
        cout << "animal constructor param" << endl;
    }

    ~animal()
    {
        cout << "animal destructor" << endl;
    }

    void show()
    {
        cout << this->num << endl;
    }

    void * operator new(size_t size, void *p)
    {
        return p;
    }

private:
    int num;
};


int main(int args, char ** argv)
{
    // 一个动态animal数组
    void *p = operator new(5 * sizeof(animal)); // 申请缓冲器
    animal *a = static_cast<animal *>(p);        // 转换类型
    
    // 2.对象构建
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        new(a + i) animal(i);// 调用重载构造
    }
    new(a + 4) animal;    //    也可以调用默认构造

    // 3.使用
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        (a + i)->show();
    }

    // 4.销毁对象
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        (a + i)->~animal();
    }

    // 5.回收空间
    delete[]p;

    cin.get();
    return 0;
}

运行结果：

 

 通过运行结果可以看出，无论是否有默认构造，placement new会向已经申请的空间重新构建对象。