Конструктор перегрузки с параметрами с

Обновлено: 19.04.2024

Конструкторы могут иметь параметры. Для этого просто нужно добавить эти параметры в объявление и определение конструктора, а затем, при создании объекта, задать их в качестве аргументов. Теперь к нашим знаниям добавим еще одно - конструкторов может быть несколько.

Главный смысл перегрузки конструкторов состоит в том, чтобы предоставить программисту наиболее подходящий метод инициализации объекта.

В отличие от конструктора, деструктор не может быть перегружен, так как не имеет параметров. Это вполне логично, поскольку отсутствует механизм передачи параметров удаляемому объекту.

Пример.

Комментарии к примеру и особенности использования.

Каждому способу объявления объекта класса должна соответствовать своя версия конструкторов класса. Если это не будет обеспечено, то при компиляции программы обнаружится ошибка на этапе компиляции.

На этом примере легко понять, чем может быть вызвана необходимость перегрузки конструкторов.(именно перегрузки, поскольку речь здесь идет о функциях, имеющих одинаковые имена, но различные списки параметров) Итак, главный смысл перегрузки конструкторов состоит в том, чтобы предоставить программисту наиболее подходящий метод инициализации объекта.

В примере представлен наиболее распространенный вариант перегрузки конструкторов, т.е. конструктор без параметров и конструктор с параметрами. Как правило, в программе бывают необходимы оба эти вида, поскольку конструктор с параметрами более удобен при работе с одиночными объектами, но не может использоваться при инициализации объектов-элементов динамического массива.

Хотя конструктор можно перегружать столько раз, сколько захотите, лучше не стоит этим злоупотреблять. Конструктор стоит перегружать лишь для наиболее часто встречающихся ситуаций.

Обратите внимание на то, что тела конструкторов описаны за пределами класса. В класс помещены только прототипы. Данная форма записи может быть использована и для обычных методов класса. Напомним, что в примерах прошлого урока тела методов описывались прямо в определении класса.

Cпособ, используемый в описанном выше примере, предпочтительнее для сложных методов. Объявленные таким образом функции автоматически заменяются компилятором на вызовы подпрограмм.

В статье Конструктор и деструктор класса мы уже встречались с перегруженным конструктором в коде, но не акцентировали на этом внимание. Перегрузка конструкторов очень схожа с перегрузкой функций. Конструкторов в определяемом классе может быть несколько – по мере необходимости. Они должны иметь одинаковое имя, идентичное имени класса и обязательно должны отличаться сигнатурой.

Например: один из конструкторов не принимает параметры, второй принимает два параметра, третий принимает три параметра. Позже, во время создания объекта, параметры передаются в качестве аргументов. Так компилятор сможет определить, какой из объявленных конструкторов применить при создании объекта.

На этом примере достаточно легко увидеть, чем вызвана необходимость перегрузки конструкторов. Основной смысл в том, чтобы дать возможность программисту выбрать наиболее подходящий способ инициализации объекта.

Тут представлен самый распространенный вариант перегрузки конструкторов. А именно конструктор с параметрами и второй без параметров. Часто, программисту бывают необходимы оба подобных конструктора, так как конструктор с параметрами удобно использовать, работая с одиночными объектами. Но он не может быть использован, например, для инициализации динамического массива объектов класса.

При каждом объявлении объекта класса надо применять соответствующий определённым конструкторам способ объявления.

Конструктор можно перегружать столько раз, сколько посчитаете нужным. Но, как бывает у большинстве случаев, желательно придерживаться золотой середины. Перегружайте его только для наиболее распространенных ситуаций.

Хочется добавить, что деструктор, в отличии от конструктора, перегружен быть не может, так как он никаких параметров не принимает.

Мы можем перегрузить конструкторы несколькими способами:

Используя аргументы другого типа
Используя разное количество аргументов
Используя другой порядок аргументов

Разные типы данных параметров

Пример:

Здесь имя класса ADD . В первом конструкторе есть два параметра, первый - int, другой - float, а во втором конструкторе также есть два параметра, первый - строкового типа, а другой - типа int .
Здесь конструкторы имеют одно и то же имя, но типы параметров разные, что похоже на концепцию перегрузки метода.

Изменение количества параметров

В этом случае мы будем использовать два или более конструктора с разным количеством параметров. Типы данных аргументов могут быть одинаковыми, но количество параметров будет другим.

Пример:

Здесь имя класса - ADD . В первом конструкторе количество параметров равно двум, а типы параметров - int . Во втором конструкторе количество параметров равно трем, и типы параметров также являются int

Конструкторы с разным порядком объявления параметров

Здесь два конструктора содержат одни и те же типы параметров, то есть каждый конструктор имеет один тип double , один тип int и один параметр string типа, но позиции параметров различаются. Компилятор вызовет конструктор в соответствии с порядком их аргументов.

Вызов перегруженного конструктора с помощью ключевого слова this

Мы можем вызвать перегруженный конструктор из другого конструктора , используя это ключевое слово , но конструктор должен быть принадлежать к тому же классу, потому что это ключевое слово указывает члены одного и того же класса , в котором это используется. Этот тип вызова перегруженного конструктора также называется цепочкой конструкторов .

Пример:

Здесь первый конструктор является конструктором по умолчанию, второй и третий конструкторы - это параметризованный конструктор, один из которых имеет тип int, а другой - параметр типа double .

Во втором конструкторе this() вызывает первый конструктор, который является конструктором по умолчанию. Здесь после этого ключевого слова есть only() , что означает, что компилятор вызывает конструктор без аргументов, означает конструктор по умолчанию.

В третьем конструкторе this(int) вызывает второй конструктор, который является параметризованным конструктором. Здесь после этого стоит (int) , что означает, что компилятор вызывает конструктор с аргументом типа int.

Перегрузка конструктора копирования

Параметризованный конструктор, содержащий параметр того же типа класса, называется конструктором копирования. По сути, конструктор копирования - это конструктор, который копирует данные одного объекта в другой объект. Его основное использование - инициализировать новый экземпляр значениями существующего экземпляра.

Перегрузка элементов означает создание двух или более элементов одного типа, которые отличаются только числом или типом параметров, но имеют одинаковые имена. Например, в следующем примере метод WriteLine перегружен.

Так как только методы, конструкторы и индексированные свойства могут иметь параметры, только эти элементы могут быть перегружены.

Перегрузка является одним из наиболее важных методов для повышения удобства использования, производительности и удобочитаемости многократно используемых библиотек. Перегрузка по количеству параметров позволяет предоставить более простые версии конструкторов и методов. Перегрузка по типу параметра позволяет использовать одно и то же имя для элементов, выполняющих идентичные операции с выбранным набором различных типов.

✔️ ПОПЫТАЙТЕСЬ использовать описательные имена параметров, чтобы указать значение по умолчанию, используемое более короткими перегрузками.

❌ Избегайте произвольного изменения имен параметров в перегрузках. Если параметр в одной перегрузке представляет те же входные данные, что и параметр в другой перегрузке, параметры должны иметь одинаковые имена.

❌ Избегайте несоответствия в упорядочении параметров в перегруженных элементах. Параметры с одинаковыми именами должны отображаться в одной и той же позиции во всех перегрузках.

✔️ СДЕЛАЙТЕ виртуальной только самую длинную перегрузку (если требуется расширяемость). Более короткие перегрузки должны просто вызывать более длинную перегрузку.

❌ НЕ используйте модификаторы ref или out для перегрузки элементов.

Некоторые языки не могут разрешать вызовы к подобным перегрузкам. Кроме того, такие перегрузки обычно имеют совершенно другую семантику и, вероятно, являются не перегрузками, а двумя отдельными методами.

❌ НЕ применяйте перегрузки с параметрами в одной и той же позиции и с аналогичными типами, но с разной семантикой.

✔️ Разрешить null передавать необязательные аргументы.

✔️ ИСПОЛЬЗУЙТЕ перегрузку элементов вместо определения членов с помощью аргументов по умолчанию.

Аргументы по умолчанию несовместимы с CLS.

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 :

Читайте также: