Деструкторы и конструкторы в команде

Обновлено: 23.04.2024

Чтобы настроить, как класс инициализирует его члены или вызывать функции при создании объекта класса, определите конструктор. Конструкторы имеют имена, совпадающие с именами классов, и не имеют возвращаемых значений. Вы можете определить столько перегруженных конструкторов, сколько необходимо для настройки инициализации различными способами. Как правило, конструкторы имеют открытые специальные возможности, чтобы код за пределами определения класса или иерархии наследования может создавать объекты класса. Но вы также можете объявить конструктор как protected или private .

Конструкторы могут при необходимости принимать список инициализаторов элементов. Это более эффективный способ инициализации членов класса, чем назначение значений в тексте конструктора. В следующем примере показан класс Box с тремя перегруженными конструкторами. Последние два используют списки инициализации элементов:

При объявлении экземпляра класса компилятор выбирает, какой конструктор будет вызываться на основе правил разрешения перегрузки:

Конструкторы могут быть объявлены как inline , , explicitfriend или constexpr .
Конструктор может инициализировать объект, объявленный как const , volatile или const volatile . Объект становится const после завершения конструктора.
Чтобы определить конструктор в файле реализации, присвойте ему полное имя, как и любая другая функция-член: Box::Box() .

Списки инициализаторов элементов

При необходимости конструктор может иметь список инициализаторов элементов, который инициализирует члены класса перед запуском тела конструктора. (Список инициализаторов элементов не совпадает со списком инициализаторов типа std::initializer_list .)

Предпочитать инициализаторы элементов перечисляют значения вместо назначения значений в тексте конструктора. Список инициализаторов элементов напрямую инициализирует элементы. В следующем примере показан список инициализаторов элементов, состоящий из всех identifier(argument) выражений после двоеточия:

Идентификатор должен ссылаться на член класса; он инициализирован со значением аргумента. Аргумент может быть одним из параметров конструктора, вызова функции или . std::initializer_list

const члены и члены ссылочного типа должны быть инициализированы в списке инициализаторов элементов.

Чтобы обеспечить полную инициализацию базовых классов перед запуском производного конструктора, вызовите все параметризованные конструкторы базового класса в списке инициализаторов.

Конструкторы по умолчанию

Конструкторы по умолчанию обычно не имеют параметров, но они могут иметь параметры со значениями по умолчанию.

Конструкторы по умолчанию являются одной из специальных функций-членов. Если конструкторы в классе не объявляются, компилятор предоставляет неявный inline конструктор по умолчанию.

Если используется неявный конструктор по умолчанию, обязательно инициализировать элементы в определении класса, как показано в предыдущем примере. Без этих инициализаторов члены будут неинициализированы, а вызов Volume() создаст значение мусора. Как правило, рекомендуется инициализировать элементы таким образом, даже если не используется неявный конструктор по умолчанию.

Вы можете запретить компилятору создавать неявный конструктор по умолчанию, определив его как удаленный:

Конструктор по умолчанию, созданный компилятором, будет определен как удаленный, если какие-либо члены класса не являются конструктором по умолчанию. Например, все члены типа класса и их члены класса должны иметь конструктор по умолчанию и деструкторы, которые доступны. Все члены данных ссылочного типа и все const члены должны иметь инициализатор элементов по умолчанию.

При вызове конструктора по умолчанию, созданного компилятором, и пытаетесь использовать круглые скобки, выдается предупреждение:

Это утверждение является примером проблемы "Большинство vexing Parse". Можно интерпретировать myclass md(); как объявление функции или как вызов конструктора по умолчанию. Поскольку средства синтаксического анализа C++ предпочитают объявления по сравнению с другими вещами, выражение рассматривается как объявление функции. Дополнительные сведения см. в разделе "Большинство синтаксического анализа".

Если объявлены какие-либо конструкторы, отличные от по умолчанию, компилятор не предоставляет конструктор по умолчанию:

Если у класса нет конструктора по умолчанию, массив объектов этого класса нельзя создать с помощью синтаксиса квадратной скобки. Например, учитывая предыдущий блок кода, массив Boxes нельзя объявить следующим образом:

Однако для инициализации массива объектов Box можно использовать набор списков инициализаторов:

Дополнительные сведения см. в разделе "Инициализаторы".

Конструкторы копии

Конструктор копирования инициализирует объект, копируя значения элементов из объекта того же типа. Если члены класса являются простыми типами, такими как скалярные значения, конструктор копирования, созданный компилятором, достаточно, и вам не нужно определять собственные. Если для класса требуется более сложная инициализация, необходимо реализовать пользовательский конструктор копирования. Например, если член класса является указателем, необходимо определить конструктор копирования для выделения новой памяти и копирования значений из объекта, на который указывает другой объект. Конструктор копирования, созданный компилятором, просто копирует указатель, чтобы новый указатель по-прежнему указывал на расположение памяти другого пользователя.

Конструктор копирования может иметь одну из следующих сигнатур:

При определении конструктора копирования необходимо также определить оператор присваивания копирования (=). Дополнительные сведения см. в разделе "Назначение " и " Копирование конструкторов" и операторов присваивания копирования.

Вы можете запретить копирование объекта, определив конструктор копирования как удаленный:

При попытке копирования объекта возникает ошибка C2280: попытка ссылаться на удаленную функцию.

Конструкторы перемещения

Конструктор перемещения — это специальная функция-член, которая перемещает владение данными существующего объекта в новую переменную без копирования исходных данных. Он принимает ссылку rvalue в качестве первого параметра, а все последующие параметры должны иметь значения по умолчанию. Конструкторы перемещения могут значительно повысить эффективность программы при передаче больших объектов.

Компилятор выбирает конструктор перемещения, когда объект инициализируется другим объектом того же типа, если другой объект будет уничтожен и больше не нуждается в его ресурсах. В следующем примере показано одно дело, когда конструктор перемещения выбирается с помощью разрешения перегрузки. В конструкторе, который вызывает get_Box() , возвращаемое значение является xvalue (значение eXpiring). Поэтому он не назначается какой-либо переменной и поэтому выходит за пределы области действия. Чтобы обеспечить мотивацию для этого примера, давайте предоставим Box большой вектор строк, представляющих его содержимое. Вместо копирования вектора и его строк конструктор перемещения "крадет" его из значения "box", чтобы вектор теперь принадлежит новому объекту. Вызов std::move необходим, так как оба vector класса string реализуют собственные конструкторы перемещения.

Если класс не определяет конструктор перемещения, компилятор создает неявный конструктор, если конструктор копирования не объявлен пользователем, оператор назначения копирования, оператор перемещения или деструктор. Если не определен явный или неявный конструктор перемещения, операции, в противном случае использующие конструктор перемещения, используют конструктор копирования. Если класс объявляет конструктор перемещения или оператор присваивания перемещения, неявно объявленный конструктор копирования определяется как удаленный.

Неявно объявленный конструктор перемещения определяется как удаленный, если какие-либо элементы, являющиеся типами классов, не имеют деструктора или если компилятор не может определить, какой конструктор следует использовать для операции перемещения.

Дополнительные сведения о написании конструктора нетривиального перемещения см. в разделе "Конструкторы перемещения" и "Операторы присваивания перемещения" (C++).

Явно заданные по умолчанию и удаленные конструкторы

Конструкторы копирования по умолчанию , конструкторы по умолчанию, конструкторы перемещения, операторы присваивания копирования, операторы присваивания перемещения и деструкторы. Вы можете явно удалить все специальные функции-члены.

Конструкторы constexpr

Конструктор может быть объявлен как constexpr , если

он либо объявлен как стандартный, либо удовлетворяет всем условиям для функций constexpr в целом;
класс не имеет виртуальных базовых классов;
каждый из параметров является литеральным типом;
тело не является блоком try-block функции;
инициализированы все нестатические члены данных и подобъекты базового класса;
Значение , если класс является (a) объединением, имеющим члены варианта, или (б) имеет анонимные объединения, инициализируется только один из членов профсоюза;
каждый нестатический член данных типа класса, а все подобъекты базового класса имеют конструктор constexpr.

Конструкторы списков инициализаторов

Затем создайте объекты Box следующим образом:

Явные конструкторы

Если у класса имеется конструктор с одним параметром, или у всех параметров, кроме одного, имеются значения по умолчанию, тип параметра можно неявно преобразовать в тип класса. Например, если у класса Box имеется конструктор, подобный следующему:

Можно инициализировать Box следующим образом:

Или передать целое значение функции, принимающей объект Box:

В некоторых случаях подобные преобразования могут быть полезны, однако чаще всего они могут привести к незаметным, но серьезным ошибкам в вашем коде. Как правило, необходимо использовать ключевое explicit слово в конструкторе (и определяемых пользователем операторах), чтобы предотвратить такое неявное преобразование типов:

Когда конструктор является явным, эта строка вызывает ошибку компилятора: ShippingOrder so(42, 10.8); . Дополнительные сведения см. в разделе о преобразованиях определяемых пользователем типов.

Порядок строительства

Конструктор выполняет свою работу в следующем порядке.

Вызывает конструкторы базовых классов и членов в порядке объявления.

Если класс является производным от виртуальных базовых классов, конструктор инициализирует указатели виртуальных базовых классов объекта.

Если класс имеет или наследует виртуальные функции, конструктор инициализирует указатели виртуальных функций объекта. Указатели виртуальных функций указывают на таблицу виртуальных функций класса, чтобы обеспечить правильную привязку вызовов виртуальных функций к коду.

Выполняет весь код в теле функции.

В следующем примере показан порядок, в котором конструкторы базовых классов и членов вызываются в конструкторе для производного класса. Сначала вызывается базовый конструктор. Затем члены базового класса инициализируются в том порядке, в котором они отображаются в объявлении класса. Наконец, вызывается производный конструктор.

Выходные данные будут выглядеть следующим образом.

Конструктор производного класса всегда вызывает конструктор базового класса, чтобы перед выполнением любых дополнительных операций иметь в своем распоряжении полностью созданные базовые классы. Конструкторы базового класса вызываются в порядке наследования, например, если ClassA является производным от , производным от ClassC ClassB которого является конструктор, ClassC сначала вызывается конструктор, а затем ClassB конструктор, а затем ClassA конструктор.

Если базовый класс не имеет конструктора по умолчанию, необходимо указать параметры конструктора базового класса в конструкторе производного класса:

Если конструктор создает исключение, то удаление выполняется в порядке, обратном созданию.

Отменяется код в теле функции конструктора.

Объекты базовых классов и объекты-члены удаляются в порядке, обратном объявлению.

Если конструктор не делегируется, все полностью созданные объекты базового класса и члены уничтожаются. Однако поскольку сам объект не полностью построен, деструктор не выполняется.

Производные конструкторы и расширенная инициализация агрегатов

Если конструктор базового класса не является открытым, но доступен для производного класса, нельзя использовать пустые фигурные скобки для инициализации объекта производного типа в /std:c++17 режиме, а затем в Visual Studio 2017 и более поздних версий.

В следующем примере показана соответствующая реакция на событие в C++14:

В C++17 Derived теперь считается агрегатным типом. Это означает, что инициализация Base через закрытый конструктор по умолчанию происходит непосредственно как часть расширенного правила агрегатной инициализации. Ранее частный Base конструктор был вызван через Derived конструктор, и он был успешно выполнен из-за friend объявления.

В следующем примере показано поведение C++17 в Visual Studio 2017 и более поздних версий в /std:c++17 режиме:

Конструкторы для классов с множественным наследованием

Если класс является производным от нескольких базовых классов, конструкторы базового класса вызываются в порядке, в котором они перечислены в объявлении производного класса:

Должны выводиться следующие выходные данные:

Делегирующие конструкторы

Делегирующий конструктор вызывает другой конструктор в том же классе для выполнения некоторых действий по инициализации. Эта функция полезна, если у вас есть несколько конструкторов, которые все должны выполнять аналогичную работу. Основную логику можно написать в одном конструкторе и вызвать из других. В следующем тривиальном примере Box(int) делегирует свою работу Box(int,int,int):

Объект, созданный конструкторами, полностью инициализируется сразу после выполнения любого конструктора. Дополнительные сведения см. в разделе "Делегирование конструкторов".

Наследование конструкторов (C++11)

Производный класс может наследовать конструкторы от прямого базового класса с помощью using объявления, как показано в следующем примере:

Visual Studio 2017 и более поздних версий: оператор using в /std:c++17 режиме и более поздних версиях преобразует все конструкторы из базового класса, за исключением тех, которые имеют идентичную сигнатуру конструкторам в производном классе. Как правило, рекомендуется использовать наследуемые конструкторы, когда производный класс не объявляет новые члены данных или конструкторы.

Шаблон класса может наследовать все конструкторы от аргумента типа, если этот тип определяет базовый класс:

Производный класс не может наследоваться от нескольких базовых классов, если эти базовые классы имеют конструкторы с одинаковой сигнатурой.

Конструкторы и составные классы

Классы, содержащие члены типа класса, называются составными классами. При создании члена типа класса составного класса конструктор вызывается перед собственным конструктором класса. Если у содержащегося класса нет конструктора по умолчанию, необходимо использовать список инициализации в конструкторе составного класса. В предыдущем примере StorageBox при присвоении типу переменной-члена m_label нового класса Label необходимо вызвать конструктор базового класса и инициализировать переменную m_label в конструкторе StorageBox :

Нигде не утверждается, что объект должен быть инициализирован, и программист может забыть инициализировать его или сделать это дважды.
ООП дает возможность программисту описать функцию, явно предназначенную для инициализации объектов. Поскольку такая функция конструирует значения данного типа, она называется конструктором . Конструктор всегда имеет то же имя, что и сам класс и никогда не имеет возвращаемого значения. Когда класс имеет конструктор, все объекты этого класса будут проинициализированы.

Если конструктор требует аргументы, их следует указать:

date today = date(6,4,2014); // полная форма
date xmas(25,12,0); // сокращенная форма
// date my_burthday; // недопустимо, опущена инициализация

Если необходимо обеспечить несколько способов инициализации объектов класса, задается несколько конструкторов:

class date <
int month, day, year;
public :
date( int , int , int ); // день месяц год
date( char *); // дата в строковом представлении
date(); // дата по умолчанию: сегодня
>;

Конструкторы подчиняются тем же правилам относительно типов параметров, что и перегруженные функции. Если конструкторы существенно различаются по типам своих параметров, то компилятор при каждом использовании может выбрать правильный:

Одним из способов сократить количество перегруженных функций (в том числе и конструкторов) является использование значений по умолчанию.

Конструктор по умолчанию

Конструктор, не требующий параметров, называется конструктором по умолчанию . Это может быть конструктор с пустым списком параметров или конструктор, в котором все аргументы имеют значения по умолчанию.
Конструкторы могут быть перегруженными, но конструктор по умолчанию может быть только один.

class date
int month, day, year;
public :
date( int , int , int );
date( char *);
date(); // конструктор по умолчанию
>;

При создании объекта вызывается конструктор, за исключением случая, когда объект создается как копия другого объекта этого же класса, например:

Однако имеются случаи, в которых создание объекта без вызова конструктора осуществляется неявно:

формальный параметр – объект, передаваемый по значению, создается в стеке в момент вызова функции и инициализируется копией фактического параметра;
результат функции – объект, передаваемый по значению, в момент выполнения оператора return копируется во временный объект, сохраняющий результат функции.

Во всех этих случаях транслятор не вызывает конструктора для вновь создаваемого объекта:

date2 в приведенном определении;
для создаваемого в стеке формального параметра;
для временного объекта, сохраняющего значение, возвращаемое функцией.

Вместо этого в них копируется содержимое объекта-источника:

date1 в приведенном примере;
фактического параметра;
объекта-результата в операторе return .

Конструктор копии

Как правило, при создании нового объекта на базе уже существующего происходит поверхностное копирование, то есть копируются те данные, которые содержит объект-источник. При этом если в объекте-источнике имеются указатели на динамические переменные и массивы, или ссылки, то создание копии объекта требует обязательного дублирования этих объектов во вновь создаваемом объекте. С этой целью вводится конструктор копии, который автоматически вызывается во всех перечисленных случаях. Он имеет единственный параметр — ссылку на объект-источник:

Деструкторы

Определяемый пользователем класс имеет конструктор, который обеспечивает надлежащую инициализацию. Для многих типов также требуется обратное действие. Деструктор обеспечивает соответствующую очистку объектов указанного типа. Имя деструктора представляет собой имя класса с предшествующим ему знаком «тильда» ~ . Так, для класса X деструктор будет иметь имя ~X() . Многие классы используют динамическую память, которая выделяется конструктором, а освобождается деструктором.

class date
int day, year;
char *month;
public :
date( int d, char * m, int y)
day = d;
month = new char [strlen(m)+1];
strcpy_s(month, strlen(m)+1,m);
year = y;
>
~date() < delete [] month; >// деструктор
>;

Поля, имеющие тип класса

Пусть имеется класс vect , реализующий защищенный массив, и необходимо хранить несколько значений для каждого такого массива: возраст, вес и рост группы лиц. Группируем 3 массива внутри нового класса.

Конструктор нового класса имеет пустое тело и список вызываемых конструкторов класса vect , перечисленных после двоеточия (:) через запятую (,). Они выполняются с целым аргументом i , создавая 3 объекта класса vect: a, b, c .

Конструкторы членов класса всегда выполняются до конструктора класса, в котором эти члены описаны. Порядок выполнения конструкторов для членов класса определяется порядком объявления членов класса. Если конструктору члена класса требуются аргументы, этот член с нужными аргументами указывается в списке инициализации. Деструкторы вызываются в обратном порядке.

Здравствуйте, у меня такой вопрос. В коде я не нашел сам деструктор. Он создается и запускается сам после выхода из блока main ?

Наследование — это механизм создания нового класса на основе уже существующего. При этом к существующему классу могут быть добавлены новые элементы (данные и функции), либо существующие функции могут быть изменены. Основное назначение механизма наследования — повторное использование кодов, так как большинство используемых типов данных являются вариантами друг друга, и писать для каждого свой класс нецелесообразно.
Объекты разных классов и сами классы могут находиться в отношении наследования, при котором формируется иерархия объектов, соответствующая заранее предусмотренной иерархии классов.

Иерархия классов позволяет определять новые классы на основе уже имеющихся. Имеющиеся классы обычно называют базовыми (иногда порождающими), а новые классы, формируемые на основе базовых, – производными (порожденными, классами-потомками или наследниками).

При наследовании некоторые имена методов (функций-членов) и полей (данных-членов) базового класса могут быть по-новому определены в производном классе. В этом случае соответствующие компоненты базового класса становятся недоступными из производного класса. Для доступа из производного класса к компонентам базового класса, имена которых повторно определены в производном, используется операция разрешения контекста ::

Для порождения нового класса на основе существующего используется следующая общая форма

При объявлении порождаемого класса МодификаторДоступа может принимать значения public , private , protected либо отсутствовать, по умолчанию используется значение private . В любом случае порожденный класс наследует все члены базового класса, но доступ имеет не ко всем. Ему доступны общие ( public ) члены базового класса и недоступны частные ( private ).

Для того, чтобы порожденный класс имел доступ к некоторым скрытым членам базового класса, в базовом классе их необходимо объявить со спецификацией доступа защищенные ( protected ).

Члены класса с доступом protected видимы в пределах класса и в любом классе, порожденном из этого класса.

Общее наследование

При общем наследовании порожденный класс имеет доступ к наследуемым членам базового класса с видимостью public и protected . Члены базового класса с видимостью private – недоступны.

Спецификация доступа	внутри класса	в порожденном классе	вне класса
private	+	—	—
protected	+	+	—
public	+	+	+

Общее наследование означает, что порожденный класс – это подтип базового класса. Таким образом, порожденный класс представляет собой модификацию базового класса, которая наследует общие и защищенные члены базового класса.

Порожденный класс наследует все данные класса student (строка 13), имеет доступ к protected и public — членам базового класса. В новом классе добавлено два поля данных (строки 16, 17), и порожденный класс переопределяет функцию print() (строки 20, 39-43).

Конструктор для базового класса вызывается в списке инициализации (строка 29).

Но что происходит, когда мы присваиваем указателю класса student ссылку на объект класса grad_student (строка 55)? В этом случае происходит преобразование указателей, и в строке 56 вызывается уже функция print() класса student .

Указатель на порожденный класс может быть неявно передан в указатель на базовый класс. А указатель на порожденный класс может указывать только на объекты порожденного класса. То есть обратное преобразование недопустимо

Неявные преобразования между порожденным и базовым классами называются предопределенными стандартными преобразованиями :

объект порожденного класса неявно преобразуется к объекту базового класса.
ссылка на порожденный класс неявно преобразуется к ссылке на базовый класс.
указатель на порожденный класс неявно преобразуется к указателю на базовый класс.

Частное наследование

Порожденный класс может быть базовым для следующего порождения. При порождении private наследуемые члены базового класса, объявленные как protected и public , становятся членами порожденного класса с видимостью private . При этом члены базового класса с видимостью public и protected становятся недоступными для дальнейших порождений. Цель такого порождения — скрыть классы или элементы классов от использования их в дальнейших порождениях. При порождении private не выполняются предопределенные стандартные преобразования:

Однако порождение private позволяет отдельным элементам базового класса с видимостью public и protected сохранить свою видимость в порожденном классе. Для этого необходимо

в части protected порожденного класса указать те наследуемые члены базового класса с видимостью protected , уточненные именем базового класса, для которых необходимо оставить видимость protected и в порожденном классе;
в части public порожденного класса указать те наследуемые члены базового класса с видимостью public , уточненные именем базового класса, для которых необходимо оставить видимость public и в порожденном классе.

class X
private :
int n;
protected :
int m;
char s;
public :
void func( int );
>;
class Y : private X
private :
.
protected :
.
X::s;
public :
.
X::func();
>;

Возможен и третий вариант наследования – с использованием модификатора доступа protected .

Доступ к элементам базового класса из производного класса, в зависимости от модификатора наследования:

Конструкторы и деструкторы при наследовании

Как базовый, так и производный классы могут иметь конструкторы и деструкторы.

Если и у базового и у производного классов есть конструкторы и деструкторы, то конструкторы выполняются в порядке наследования, а деструкторы – в обратном порядке. То есть если А – базовый класс, В – производный из А , а С – производный из В ( А-В-С ), то при создании объекта класса С вызов конструкторов будет иметь следующий порядок:

конструктор класса А
конструктор класса В
конструктор класса С .

Вызов деструкторов при удалении этого объекта произойдет в обратном порядке:

деструктор класса С
деструктор класса В
деструктор класса А .

Поскольку базовый класс «не знает» о существовании производного класса, любая инициализация выполняется в нем независимо от производного класса, и, возможно, становится основой для инициализации, выполняемой в производном классе. Поскольку базовый класс лежит в основе производного, вызов деструктора базового класса раньше деструктора производного класса привел бы к преждевременному разрушению производного класса.

Конструкторы могут иметь параметры. При реализации наследования допускается передача параметров для конструкторов производного и базового класса. Если параметрами обладает только конструктор производного класса, то аргументы передаются обычным способом. При необходимости передать аргумент из производного класса конструктору родительского класса используется расширенная запись конструктора производного класса:

КонструкторПроизводногоКласса (СписокФормальныхАргументов)
: КонструкторБазовогоКласса (СписокФактическихАргументов)
< // тело конструктора производного класса >

Для базового и производного классов допустимо использование одних и тех же аргументов. Возможно, списки аргументов конструкторов производного и базового классов будут различны.

Конструктор производного класса не должен использовать все аргументы, часть предназначены для передачи в базовый класс (строка 29, см. код выше). В расширенной форме объявления конструктора производного класса описывается вызов конструктора базового класса.

Здравствуйте! а подскажите, пожалуйста, как я могу объявить неполный наследуемый класс? Например, у меня есть class a b class b, наследуемый откласса а. я хочу неполно объявить класс b перед классом а. как это синтаксически сделать? нигде не могу найти инфу об этом.

Любой переменной, участвующей в работе программы, требуется память и некоторое начальное значение. Для переменных встроенных типов размещение в памяти обеспечивается компилятором. Для локальных переменных память выделяется из стека программы и занимается для хранения значения данной переменной до тех, пока не закончится время ее жизни. Сложные типы данных также должны размещаться в памяти и уничтожаться когда их время жизни закончилось. Это осуществляется с использованием конструкторов и деструкторов.

Конструктор (constructor) - это функция-член, имя которой совпадает с именем класса, инициализирующая переменные-члены, распределяющая память для их хранения (new).

Деструктор (destructor) - это функция-член, имя которой представляет собой ~имя класса, предназначенная для уничтожения переменных (delete).

Одной из особенностей конструктора и деструктора является то, что в отличие от всех остальных функций, у них нет возвращаемого значения.

4.3.1. Конструкторы

Конструктор по умолчанию

Конструктор, не требующий аргументов, называется конструктором по умолчанию. Конструктор по умолчанию не имеет аргументов и инициализирует все переменные члены какими-либо начальными значениями.

При создании любого экземпляра класса вызывается конструктор. Если при описании экземпляра не указываются никакие параметры – вызывается конструктор по умолчанию:

Полный конструктор

Полный конструктор позволяет явно инициализировать все переменные-члены класса.

Если при описании экземпляра класса в скобках указать параметры, при создании экземпляра класса будет вызван полный конструктор и переменные-члены инициализируются указанными значениями.

Неполный конструктор

Возможен и неполный конструктор, когда в списке параметров указываются не все возможные параметры для инициализации членов класса, а только наиболее часто используемые. Остальные параметры будут инициализированы значениями по умолчанию.

Инициализация переменных-членов класса в конструкторах может осуществляться не только в теле конструктора, но и после оператора :. При этом, во время присваивания переменной-члену значения, будет вызываться не оператор присваивания, а конструктор. Для встроенных типов данных, таких как double или int, это не существенно, но если членами класса являются абстрактные типы, вызов конструктора вместо оператора присваивания будет выполняться быстрее.

или такой вариант:

Конструктор копирования

Конструктор копирования создает копию уже существующего экземпляра класса, копируя поэлементно переменные-члены. Конструктор копирования также используется при передаче экземпляров класса в функции по значению. Обратите внимание, что экземпляр класса передается в конструктор по константной ссылке.

4.3.2. Деструктор (пример 4.4. Конструктор и деструктор класса Матрица)

Деструктор осуществляет освобождение памяти, например уничтожение объектов размещенных динамически.

В классе Lens никакого динамического размещения не происходило, поэтому деструктор будет пустой, но его наличие все равно обязательно. Для примера реализации деструктора, представим, что имеется класс Matrix, который в конструкторе динамически создает двумерный массив размерности n x m. Тогда деструктор должен освобождать память, которую выделяет конструктор.

Конструктор вызывается в момент создания переменной, деструктор вызывается когда время жизни переменной закончилось, то есть когда встречается закрывающая фигурная скобка > блока, в которой была объявлен экземпляр класса, либо когда вызывается оператор delete при динамическом размещении экземпляра класса.

4.3.3. Проверка правильности параметров. Исключительные ситуации

Конструкторы должны проверять передаваемые им аргументы на корректность значений. Например, показатель преломления не может быть меньше 1. Что делать, если в конструктор были переданы неправильные параметры? Для этого в языке С++ существуют исключительные ситуации.

Класс exception является стандартным базовым классом C++ для всех исключений. Исключения можно сгенерировать в случае возникновения непредвиденной ошибки, например мы предполагаем что при вызове класса Lens никто не будет пытаться задать показатель преломления меньше 1, но при этом такая ситуация возможна, и это может привести к ошибке. Сгенерировать исключительную ситуацию можно при помощи оператора throw:

Для обработки возникшей исключительной ситуации используются try и catch блоки.

В блок try заключается код, в котором предположительно могут возникнуть исключительные ситуации. В нашем случае это вызов конструктора. Кроме того, в этот же блок заключают операторы, которые должны быть пропущены в случае, если исключение возникает. В нашем случае вычисление и вывод на экран параксиальных характеристик не имеет смысл выполнять, если в конструкторе возникла ошибка.

Если никаких исключений в try-блоке не происходит, программа игнорирует его catch-обработчик.

В этой статье показано, как определить и использовать определяемые пользователем ссылочные типы и типы значений в C++/CLI.

Создание экземпляра объекта

Ссылочные типы (ref) можно создать только в управляемой куче, а не в стеке или в собственной куче. Типы значений можно создать в стеке или управляемой куче.

Неявно абстрактные классы

Неявно абстрактный класс нельзя создать экземпляр. Класс неявно абстрагируется, когда:

базовый тип класса является интерфейсом и
класс не реализует все функции-члены интерфейса.

Возможно, не удается создать объекты из класса, производного от интерфейса. Причина может быть в том, что класс неявно абстрагируется. Дополнительные сведения об абстрактных классах см. в разделе "Абстрактные".

В следующем примере кода показано, что MyClass невозможно создать экземпляр класса, так как функция MyClass::func2 не реализована. Чтобы включить компиляцию примера, раскомментируйте MyClass::func2 его.

Видимость типов

Вы можете управлять видимостью типов среды CLR. При ссылке на сборку вы можете контролировать, видимы ли типы в сборке или невидимы за пределами сборки.

По умолчанию до Visual Studio 2005 собственные типы имели общедоступную доступность за пределами сборки. Включите предупреждение компилятора (уровень 1) C4692 , чтобы узнать, где неправильно используются частные собственные типы. Используйте make_public pragma, чтобы предоставить доступ к собственному типу в файле исходного кода, который нельзя изменить.

Дополнительные сведения см. в разделе Директива using.

Выходные данные

Теперь давайте перезаписаем предыдущий пример, чтобы он был создан в виде библиотеки DLL.

В следующем примере показано, как получить доступ к типам за пределами сборки. В этом примере клиент использует компонент, встроенный в предыдущий пример.

Выходные данные

Видимость элемента

Вы можете сделать доступ к члену открытого класса из одной сборки, отличной от доступа к ней извне сборки с помощью пар описателей public доступа, protected и private

В этой таблице приведены сведения о влиянии различных описателей доступа:

Описатель	Действие
public	Член доступен внутри и за пределами сборки. Дополнительные сведения см. в разделе public .
private	Член недоступен как внутри, так и за пределами сборки. Для получения дополнительной информации см. private .
protected	Член доступен внутри и за пределами сборки, но только для производных типов. Дополнительные сведения см. в разделе protected .
internal	Член является общедоступным внутри сборки, но закрытым за пределами сборки. internal — контекстно-зависимое ключевое слово. Дополнительные сведения см. в статье Context-Sensitive Keywords (C++/CLI and C++/CX) (Контекстно-зависимые ключевые слова (C++/CLI и C++/CX)).
public protected -или- protected public	Член является общедоступным внутри сборки, но защищен за пределами сборки.
private protected -или- protected private	Член защищен внутри сборки, но закрытый за пределами сборки.

В следующем примере показан открытый тип с элементами, объявленными с помощью разных описателей доступа. Затем он показывает доступ к этим членам из сборки.

Выходные данные

Теперь давайте создадим предыдущий пример в виде библиотеки DLL.

В следующем примере используется компонент, созданный в предыдущем примере. В нем показано, как получить доступ к членам извне сборки.

Выходные данные

Открытые и частные собственные классы

На собственный тип можно ссылаться из управляемого типа. Например, функция в управляемом типе может принимать параметр, тип которого является собственной структурой. Если управляемый тип и функция являются общедоступными в сборке, собственный тип также должен быть открытым.

Затем создайте файл исходного кода, который использует собственный тип:

Теперь скомпилируйте клиент:

Статические конструкторы

Тип СРЕДЫ CLR , например класс или структуру, может иметь статический конструктор, который можно использовать для инициализации статических элементов данных. Статический конструктор вызывается по крайней мере один раз и вызывается до первого обращения к любому статическому элементу типа.

Конструктор экземпляра всегда выполняется после статического конструктора.

Компилятор не может встраивать вызов конструктора, если класс имеет статический конструктор. Компилятор не может встраивать вызов какой-либо функции-члена, если класс является типом значения, имеет статический конструктор и не имеет конструктора экземпляра. Среда CLR может встраивлять вызов, но компилятор не может.

Определите статический конструктор как частную функцию-член, так как она должна вызываться только средой CLR.

Выходные данные

Семантика указателя this

При использовании C++\CLI для определения типов this указатель в ссылочный тип имеет дескриптор типа. Указатель this в типе значения имеет тип внутреннего указателя.

Эти различные семантики this указателя могут вызвать неожиданное поведение при вызове индексатора по умолчанию. В следующем примере показан правильный способ доступа к индексатору по умолчанию как в типе ссылки, так и в типе значения.

Выходные данные

Функции скрытия по сигнатуре

В стандартном C++ функция в базовом классе скрывается функцией, которая имеет то же имя в производном классе, даже если функция производного класса не имеет такого же типа или числа параметров. Это называется семантикой скрытия по имени . В ссылочных типах функция в базовом классе скрывается только функцией в производном классе, если имя и список параметров совпадают. Она называется семантикой скрытия по сигнатуре .

Класс считается классом скрытия по сигнатуре, когда все его функции помечены в метаданных как hidebysig . По умолчанию все классы, созданные в разделе /clr , имеют hidebysig функции. Если класс имеет hidebysig функции, компилятор не скрывает функции по имени в каких-либо прямых базовых классах, но если компилятор обнаруживает класс hide-by-name в цепочке наследования, он продолжает это поведение скрытия по имени.

При семантике скрытия по сигнатуре при вызове функции в объекте компилятор определяет наиболее производный класс, содержащий функцию, которая может удовлетворить вызов функции. Если в классе есть только одна функция, которая удовлетворяет вызову, компилятор вызывает ее. Если в классе существует несколько функций, которые могут удовлетворить вызов, компилятор использует правила разрешения перегрузки для определения вызываемой функции. Дополнительные сведения о правилах перегрузки см. в разделе "Перегрузка функций".

Для заданного вызова функции функция в базовом классе может иметь сигнатуру, которая делает ее немного лучше, чем функция в производном классе. Однако если функция была явно вызвана для объекта производного класса, вызывается функция в производном классе.

Поскольку возвращаемое значение не считается частью сигнатуры функции, функция базового класса скрывается, если она имеет то же имя и принимает тот же вид и число аргументов как функцию производного класса, даже если она отличается типом возвращаемого значения.

В следующем примере показано, что функция в базовом классе не скрыта функцией в производном классе.

Выходные данные

В следующем примере показано, что компилятор Microsoft C++ вызывает функцию в самом производном классе, даже если преобразование требуется для сопоставления одного или нескольких параметров, а не вызывает функцию в базовом классе, который лучше подходит для вызова функции.

Выходные данные

В следующем примере показано, что можно скрыть функцию, даже если базовый класс имеет ту же сигнатуру, что и производный класс.

Выходные данные

Конструкторы копии

Стандарт C++ говорит, что конструктор копирования вызывается при перемещении объекта, таким образом, что объект создается и уничтожается по одному адресу.

Однако если функция, скомпилированная в MSIL, вызывает собственную функцию, в которой собственный класс (или несколько) передается по значению и где собственный класс имеет конструктор копирования или деструктор, конструктор копирования не вызывается, а объект уничтожается по другому адресу, чем при его создании. Такое поведение может вызвать проблемы, если класс имеет указатель на себя или если код отслеживает объекты по адресу.

Дополнительные сведения см. в разделе /clr (компиляция среды CLR).

В следующем примере показано, когда конструктор копирования не создается.

Выходные данные

Деструкторы и методы завершения

Деструкторы в ссылочных типах выполняют детерминированную очистку ресурсов. Методы завершения очищают неуправляемые ресурсы и могут вызываться детерминированным деструктором или недетерминированным сборщиком мусора. Сведения о деструкторах в стандартном C++см. в разделе "Деструкторы".

Сборщик мусора СРЕДЫ CLR удаляет неиспользуемые управляемые объекты и освобождает память, когда они больше не требуются. Однако тип может использовать ресурсы, которые сборщик мусора не знает, как освободить. Эти ресурсы называются неуправляемыми ресурсами (например, дескрипторами собственных файлов). Мы рекомендуем освободить все неуправляемые ресурсы в методе завершения. Сборщик мусора освобождает управляемые ресурсы недетерминированно, поэтому небезопасно ссылаться на управляемые ресурсы в методе завершения. Это потому, что возможно, сборщик мусора уже очистил их.

Метод завершения Visual C++ не совпадает с методом Finalize . (Документация по CLR использует метод завершения и Finalize метод синонимов). Метод Finalize вызывается сборщиком мусора, который вызывает каждый метод завершения в цепочке наследования классов. В отличие от деструкторов Visual C++, вызов метода завершения производного класса не приводит к вызову компилятора метода завершения во всех базовых классах.

Так как компилятор Microsoft C++ поддерживает детерминированный выпуск ресурсов, не пытайтесь реализовать Dispose или Finalize методы. Однако если вы знакомы с этими методами, вот как метод завершения Visual C++ и деструктор, вызывающий сопоставление метода завершения с шаблоном Dispose :

Управляемый тип также может использовать управляемые ресурсы, которые вы предпочитаете освободить детерминированно. Возможно, сборщик мусора не может освободить объект недетерминированно в какой-то момент после того, как объект больше не требуется. Детерминированный выпуск ресурсов может значительно повысить производительность.

Компилятор Microsoft C++ позволяет определению деструктора деструктору детерминированно очищать объекты. Деструктор используется для освобождения всех ресурсов, которые требуется детерминировать. Если метод завершения присутствует, вызовите его из деструктора, чтобы избежать дублирования кода.

Если код, который использует тип, не вызывает деструктор, сборщик мусора в конечном итоге освобождает все управляемые ресурсы.

Наличие деструктора не подразумевает наличие метода завершения. Однако наличие метода завершения подразумевает, что необходимо определить деструктор и вызвать метод завершения из этого деструктора. Этот вызов обеспечивает детерминированный выпуск неуправляемых ресурсов.

Вызов деструктора подавляет с помощью SuppressFinalizeзавершения объекта. Если деструктор не вызывается, метод завершения типа в конечном итоге будет вызываться сборщиком мусора.

Вы можете повысить производительность, вызвав деструктор для детерминированной очистки ресурсов объекта, а не позволяя среде CLR недетерминированно завершить объект.

Код, написанный на Visual C++ и скомпилированный с помощью /clr деструктора типа, если:

Объект, созданный с помощью семантики стека, выходит из области действия. Дополнительные сведения см. в разделе Семантика стека C++ для ссылочных типов.

Исключение возникает во время создания объекта.

Объект является членом объекта, деструктор которого выполняется.

Вы вызываете оператор delete для дескриптора (handle to Object Operator (^)).

Вы явно вызываете деструктор.

Если клиент, написанный на другом языке, использует тип, деструктор вызывается следующим образом:

При вызове Dispose(void) типа.

Если вы не используете семантику стека для ссылочных типов и создаете объект ссылочного типа в управляемой куче, используйте синтаксис try-finally , чтобы убедиться, что исключение не препятствует запуску деструктора.

Если у типа есть деструктор, компилятор создает Dispose метод, реализующий IDisposable. Если тип, написанный на Visual C++ и имеющий деструктор, используемый с другого языка, вызов IDisposable::Dispose этого типа приводит к вызову деструктора типа. Если тип используется из клиента Visual C++, вы не можете напрямую вызвать Dispose деструктор. Вместо этого вызовите деструктор с помощью delete оператора.

Если тип имеет метод завершения, компилятор создает Finalize(void) метод, который переопределяет Finalize.

Если тип имеет метод завершения или деструктор, компилятор создает Dispose(bool) метод в соответствии с шаблоном конструктора. (Дополнительные сведения см. в разделе "Шаблон удаления"). Не удается явно создать или вызвать Dispose(bool) в Visual C++.

Если тип имеет базовый класс, соответствующий шаблону конструктора, деструкторы для всех базовых классов вызываются при вызове деструктора для производного класса. (Если тип написан в Visual C++, компилятор гарантирует, что типы реализуют этот шаблон.) Другими словами, деструктор ссылочного класса цепочек к его базам и членам, указанным стандартом C++. Сначала выполняется деструктор класса. Затем деструкторы для его членов выполняются в обратном порядке, в котором они были построены. Наконец, деструкторы для его базовых классов выполняются в обратном порядке, в котором они были созданы.

Деструкторы и методы завершения не допускаются внутри типов значений или интерфейсов.

Метод завершения может быть определен или объявлен только в ссылочных типах. Как и конструктор и деструктор, метод завершения не имеет возвращаемого типа.

После выполнения метода завершения объекта методы завершения в любых базовых классах также вызываются, начиная с наименее производного типа. Методы завершения для элементов данных не автоматически связаны с методом завершения класса.

Если метод завершения удаляет собственный указатель в управляемом типе, необходимо убедиться, что ссылки на собственный указатель или через него не собираются преждевременно. Вызовите деструктор управляемого типа вместо использования KeepAlive.

Во время компиляции можно определить, имеет ли тип метод завершения или деструктор. Дополнительные сведения см. в статье Compiler Support for Type Traits (C++/CLI and C++/CX) (Поддержка характеристик типов компилятором (C++/CLI and C++/CX)).

В следующем примере показаны два типа: один из них содержит неуправляемые ресурсы, а другой — управляемые ресурсы, которые освобождаются детерминированным образом.

Читайте также: