第27课 二阶构造模式（构造函数二阶构造）

1. 构造函数的回顾

（1）关于构造函数

　　①类的构造函数用于对象的初始化

　　②构造函数与类同名并且没有返回值（思考：无返回值如何判断构造函数的执行结果？）

　　③构造函数在对象定义时自动被调用

（2）构造函数的真相

　　①构造函数只提供自动初始化成员变量的机会，但不能保证初始化逻辑一定成功。它只能决定对象的初始状态，而不是对象的诞生！

　　②构造函数中执行return语句后，构造函数立即结束

【编程实验】异常的构造函数   27-1.cpp

#include <stdio.h>

 

class Test

{

private:

    int mi;

    int mj;

    bool mStatus;

 

public:

    Test(int i, int j):mStatus(false)

    {

        mi = i;

 

        return;//return，会导致构造函数立即返回

       

        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()) //构造未完成，status为false

    {

        printf("t1.mi = %d
", t1.getI());//i被正确初始化

        printf("t1.mj = %d
", t1.getJ());//j为随机值

    }

 

    return 0;

}

运行结果：

　　

2. 半成品对象

（1）初始化操作不能按照预期完成而得到的对象

（2）半成品对象是合法的C++对象，也是bug的重要来源

3. 二阶构造

（1）工程开发中的构造过程

　　①资源无关的初始化操作阶段：不会出现异常情况的操作

　　②需要使用系统资源的操作：可能出现异常，如内存申请，访问文件等。

　　　　　　　　

（2）二阶构造示例

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;
}

【编程实验】二阶构造初探  27-2.cpp

#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;

}

【编程实验】数组类的加强   IntArray

//IntArray.h

#ifndef _INTARRAY_H_

#define _INTARRAY_H_

 

class IntArray

{

private:

    int m_length;

    int* m_pointer;

 

    //将构造函数变为私有的

    IntArray(int len);

    bool construct(); //第2阶构造函数

 

public:

    static IntArray* NewInstance(int length);//提供创建对象的函数

    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<m_length; i++)

        {

            m_pointer[i] = 0;

        } 

    }

    else

    {

        ret = false;

    }

   

    return ret;

}

 

IntArray* IntArray::NewInstance(int length)

{

    IntArray* ret = new IntArray(length);

 

    if(!(ret && ret->construct()))

    {

        delete ret;

        ret = 0;

    }

 

    return ret;

}

 

IntArray::~IntArray()

{

    if(m_pointer)

    {

        delete[] m_pointer;

    }

}

 

int IntArray::length()

{

    return m_length;

}

 

bool IntArray::get(int index, int& value)

{

   bool bRet = (0 <= index) && (index <m_length);

 

   if(bRet)

   {

        value = m_pointer[index];

   }

 

   return bRet;

}

 

bool IntArray::set(int index, int value)

{

 

   bool bRet = (0 <= index) && (index <m_length);

 

   if(bRet)

   {

        m_pointer[index] = value;

   }

 

   return bRet;

}

//main.cpp

#include <stdio.h>

#include "IntArray.h"

 

int main()

{

    IntArray* a = IntArray::NewInstance(5);

 

    printf("a.length = %d
", a->length());

 

    a->set(0, 1);

 

    for(int i = 0; i< a->length(); i++)

    {

        int v = 0;

 

        a->get(i, v);

 

        printf("a[%d] = %d
", i, v);

    }

 

    delete a;

 

    return 0;

}

4. 小结

（1）构造函数只能决定对象的初始化状态

（2）构造函数中初始化操作的失败不影响对象的诞生

（3）初始化不完全的半成品对象是bug的重要来源

（4）二阶构造人为的将初始化过程分为两个部分

（5）二阶构造能够确保创建的对象都是完整初始化的