14.C++-二阶构造模式、友元(详解)

首先回顾以前所学的构造函数

• 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
• 构造函数在定义时被自动调用

由于构造函数没有返回值不能判断执行结果,所以不能保证初始化对象能否成功

比如:

class Test{

private:
   int *p;

public:
   Test(int i)
   {
     p=new int(i);
   }

}

假如创建对象时,执行new分配时失败了,便会出现bug,若代码量大,是很难找到这个问题的,这种便被称为半成品对象.

如何来避免半成品对象的诞生呢？

就要用到本章学的二阶构造了.

二阶构造

将构造过程分为两步

-资源无关的初始化操作

指不可能出现异常情况的操作,比如:初始化int,flaot等普通变量

-需要使用系统资源的操作

指可能出现异常情况的操作,比如:内存申请,访问文件等

如下图所示:

 

步骤如下:

1.创建一个私有的构造函数,由于构造函数没有返回值,所以用来进行第一阶段构造

2.创建一个私有的有返回值函数,用来进行第二阶段构造,构造成功返回true,失败返回false

3.最后创建一个静态成员函数,通过new创建一个对象,然后调用1和2步骤的函数,最后进行判断处理

参考以下示例:

#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* NewObj(); // 对象创建函数

};


TwoPhaseCons* TwoPhaseCons::NewObj()
{
    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::NewObj();

    printf("obj = %p
", obj);

    delete obj;

    return 0;
}

　　

C++友元

什么是友元？

由于C++的类具有封装性,在外部无法访问到类的private私有成员,所以友元就诞生了

-类的友元可以是函数,也可以是另一个类

比如:Test类的友元是个func()函数,则func()函数就能访问Test类的任何成员变量(包括静态,私有,共有等)

-友元的好处在于,方便快捷.

-友元的坏处在于,破坏了面向对象的封装性,在现代已经逐渐被遗弃

友元定义,是在类中使用friend关键字来声明,比如:

class Test{
     friend void f_func(const Test& t);        //声明f_func()是该类的友元
};

void f_func(const Test& t)
{
       ... ...                  //可以访问 Test类 对象t 里的任何成员变量
}

示例1

通过Test类的友元(函数)来访问成员变量,代码如下:

#include "stdio.h"

class Test{

private:
       static int  n;
       int x;
       int y;

public:
       Test(int x,int y)
       {
              this->x = x;
              this->y = y;
       }    

       friend void f_func(const Test& t);         //声明Test的友元是f_func()函数

};

int Test::n = 3;   

void f_func(const Test& t)
{
       printf("t.x=%d
",t.x);   
       printf("t.y=%d
",t.y);
       printf("t.n=%d
",t.n);    //访问私有静态成员变量
}

int main()
{
       Test t1(1,2);
       f_func(t1);
       return 0;
}　

运行打印:

t.x=1
t.x=2
t.x=3

示例2

通过A类的友元(B类)来访问成员变量,代码如下:

#include "stdio.h"

class A{
       int i;
       int j;

public:
       A()
       {
          i=10;
          j=20;
       }

       friend class B;        //声明A的友元是B
};

class B{

public:
       void accessA(const A& t)
       {
          printf("t.i=%d
",t.i);
          printf("t.j=%d
",t.j);     
       }

};

int main()
{
    A t1;
    B t2;

    t2.accessA(t1);

    return 0;
}　

运行打印:

t.i=10
t.j=20