Конструктор вызывается в момент создания экземпляра класса

Обновлено: 28.04.2024

This commit does not belong to any branch on this repository, and may belong to a fork outside of the repository.

Open with Desktop
View raw
Copy raw contents Copy raw contents

Copy raw contents

Базовые понятия: объект, его свойства и методы, класс, интерфейс.

В силу своей природы, объектно-ориентированное программирование лучше всего объяснять на примерах. Нашими пациентами будут трансформеры.

Самое простое объяснение: класс — это чертеж трансформера, а экземпляры этого класса — конкретные трансформеры, например, Оптимус Прайм или Олег. И хотя они и собраны по одному чертежу, умеют одинаково ходить, трансформироваться и стрелять, они оба обладают собственным уникальным состоянием. Состояние — это ряд меняющихся свойств. Поэтому у двух разных объектов одного класса мы можем наблюдать разное имя, возраст, местоположение, уровень заряда, количество боеприпасов и т. д. Само наличие этих свойств и их типы описываются в классе.

Таким образом, класс — это описание того, какими свойствами и поведением будет обладать объект. А объект — это экземпляр с собственным состоянием этих свойств.

Мы говорим «свойства и поведение», но звучит это как-то абстрактно и непонятно. Привычнее для программиста будет звучать так: «переменные и функции». На самом деле «свойства» — это такие же обычные переменные, просто они являются атрибутами какого-то объекта (их называют полями объекта). Аналогично «поведение» — это функции объекта (их называют методами), которые тоже являются атрибутами объекта. Разница между методом объекта и обычной функцией лишь в том, что метод имеет доступ к собственному состоянию через поля.

Итого, имеем методы и свойства, которые являются атрибутами. Как работать с атрибутами? В большинстве ЯП оператор обращения к атрибуту — это точка. Выглядит это примерно вот так:

Что мы видим из кода?

Объект может обращаться из своих методов к собственным атрибутам (у нас атрибут "x"). Обращаю внимание, что только к собственным, то бишь, когда трансформер вызывает свой метод, либо меняет собственное состояние. Если снаружи обращение будет выглядеть так: optimus.x, то изнутри, если Оптимус захочет сам обратиться к своему полю "x", в его методе обращение будет звучать так: "x" (или this.x), то есть "я (Оптимус) обращаюсь к своему атрибуту x". В большинстве языков для обращения к аттрибутам класса используются ключевые слова this или self.

Методы Transformer (конструктор) и run работают с внутренним состоянием, а во всем остальном не отличаются от обычных функций. Даже синтаксис объявления совпадает.

Когда мы подходим к автомату с кофе или садимся за руль, мы начинаем взаимодействие с ними. Обычно, взаимодействие происходит с помощью некоторого набора элементов: щель для приёмки монеток, кнопка выбора напитка и отсек выдачи стакана в кофейном автомате; руль, педали, рычаг коробки переключения передач в автомобиле. Всегда существует некоторый ограниченный набор элементов управления, с которыми мы можем взаимодействовать.

Интерфейс – это набор методов класса, доступных для использования другими классами.

Очевидно, что интерфейсом класса будет являться набор всех его публичных методов в совокупности с набором публичных атрибутов. По сути, интерфейс специфицирует класс, чётко определяя все возможные действия над ним.

Хорошим примером интерфейса может служить приборная панель автомобиля, которая позволяет вызвать такие методы, как увеличение скорости, торможение, поворот, переключение передач, включение фар, и т.п. То есть все действия, которые может осуществить другой класс (в нашем случае – водитель) при взаимодействии с автомобилем.

При описании интерфейса класса очень важно соблюсти баланс между гибкостью и простотой. Класс с простым интерфейсом будет легко использовать, но будут существовать задачи, которые с помощью него решить будет не под силу. В то же время, если интерфейс будет гибким, то, скорее всего, он будет состоять из достаточно сложных методов с большим количеством параметров, которые будут позволять делать очень многое, но использование его будет сопряжено с большими сложностями и риском совершить ошибку, что-то перепутав.

Примером простого интерфейса может служить машина с коробкой-автоматом. Освоить её управление очень быстро сможет любая блондинка, окончившая двухнедельные курсы вождения. С другой стороны, чтобы освоить управление современным пассажирским самолётом, необходимо несколько месяцев, а то и лет упорных тренировок.

Основные принципы ООП.

Ортодоксальная ООП-церковь проповедует нам фундаментальную троицу — инкапсуляцию, полиморфизм и наследование, на которых зиждется весь объектно-ориентированный подход.

Разберем их по порядку.

Наследование — это механизм системы, который позволяет, как бы парадоксально это не звучало, наследовать одними классами свойства и поведение других классов для дальнейшего расширения или модификации.

Что если, мы не хотим штамповать одинаковых трансформеров, а хотим сделать общий каркас, но с разным обвесом? ООП позволяет нам такую шалость путем разделения логики на сходства и различия с последующим выносом сходств в родительский класс, а различий в классы-потомки. Как это выглядит?

Оптимус Прайм и Мегатрон — оба трансформеры, но один является автоботом, а второй десептиконом. Допустим, что различия между автоботами и десептиконами будут заключаться только в том, что автоботы трансформируются в автомобили, а десептиконы — в авиацию. Все остальные свойства и поведение не будут иметь никакой разницы. В таком случае можно спроектировать систему наследования так: общие черты (бег, стрельба) будут описаны в базовом классе «Трансформер», а различия (трансформация) в двух дочерних классах «Автобот» и «Десептикон».

Этот пример наглядно иллюстрирует, как наследование становится одним из способов избежать дублирования кода с помощью родительского класса, и одновременно предоставляет возможности для мутации в классах-потомках.

Если же в классе-потомке переопределить уже существующий в классе-родителе метод, то сработает перегрузка. Это позволяет не дополнять поведение родительского класса, а модифицировать. В момент вызова метода или обращения к полю объекта, поиск атрибута происходит от потомка к самому корню — родителю. То есть, если у автобота вызвать метод fire(), сначала поиск метода производится в классе-потомке — Autobot, а поскольку его там нет, поиск поднимается на ступень выше — в класс Transformer, где и будет обнаружен и вызван.

Полиморфизм — свойство системы, позволяющее иметь множество реализаций одного интерфейса. Ничего непонятно. Обратимся к трансформерам.

Положим, у нас есть три трансформера: Оптимус, Мегатрон и Олег. Трансформеры боевые, стало быть обладают методом attack(). Игрок, нажимая у себя на джойстике кнопку «воевать», сообщает игре, чтобы та вызвала метод attack() у трансформера, за которого играет игрок. Но поскольку трансформеры разные, а игра интересная, каждый из них будет атаковать каким-то своим способом. Скажем, Оптимус — объект класса Автобот, а Автоботы снабжаются пушками с плутониевыми боеголовками. Мегатрон — Десептикон, и стреляет из плазменной пушки. Олег — басист, и он обзывается. А в чем польза?

Польза полиморфизма в данном примере заключается в том, что код игры ничего не знает о реализации его просьбы, кто как должен атаковать, его задача просто вызвать метод attack(), сигнатура которого одинакова для всех классов персонажей. Это позволяет добавлять новые классы персонажей, или менять методы существующих, не меняя код игры. Это удобно.

Инкапсуляция — это контроль доступа к полям и методам объекта. Под контролем доступа подразумевается не только можно/неможно, но и различные валидации, подгрузки, вычисления и прочее динамическое поведение.

Во многих языках частью инкапсуляции является сокрытие данных. Для этого существуют модификаторы доступа (опишем те, которые есть почти во всех ООП языках):

publiс — к атрибуту может получить доступ любой желающий
private — к атрибуту могут обращаться только методы данного класса
protected — то же, что и private, только доступ получают и наследники класса в том числе

Как правильно выбрать модификатор доступа? В простейшем случае так: если метод должен быть доступен внешнему коду, выбираем public. В противном случае — private. Если есть наследование, то может потребоваться protected в случае, когда метод не должен вызываться снаружи, но должен вызываться потомками.

Кроме обычных классов в некоторых языках существуют абстрактные классы. От обычных классов они отличаются тем, что нельзя создать объект такого класса. Зачем же нужен такой класс, спросит читатель? Он нужен для того, чтобы от него могли наследоваться потомки — обычные классы, объекты которых уже можно создавать.

Абстрактный класс наряду с обычными методами содержит в себе абстрактные методы без реализации (с названием, но без кода), которые обязан реализовать программист, задумавший создать класс-потомок. Абстрактные классы не обязательны, но они помогают установить контракт, обязующий реализовать определенный набор методов.

Задача интерфейса — снизить уровень зависимости сущностей друг от друга, добавив больше абстракции.

Выше мы рассматривали абстрактные классы, затрагивая тему контрактов, обязующих реализовать какие-то абстрактные методы. Так вот интерфейс очень смахивает на абстрактный класс, но является не классом, а просто пустышкой с перечислением абстрактных методов.

Обычно в языках, в которых есть интерфейсы, нет множественного наследования классов, но есть множественное наследование интерфейсов. Это позволяет классу перечислить интерфейсы, которые он обязуется имплементировать (реализовать).

Классы с интерфейсами состоят в отношении «многие ко многим»: один класс может имплементировать множество интерфейсов, и каждый интерфейс, в свою очередь, может имплементироваться многими классами.

У интерфейса двустороннее применение:

По одну сторону интерфейса — классы, реализующие данный интерфейс.
По другую сторону — потребители, которые используют этот интерфейс в качестве описания типа данных, с которым они (потребители) работают.

Например, если какой-то объект помимо основного поведения, может быть сериализован, то пускай он имплементирует интерфейс «Сериализуемый». А если объект можно склонировать, то пусть он имплементирует еще один интерфейс — «Клонируемый». И если у нас есть какой-то транспортный модуль, который передает объекты по сети, он будет принимать любые объекты, имплементирующие интерфейс «Сериализуемый».

Представим, что каркас трансформера оборудован тремя слотами: слот для оружия, для генератора энергии и для какого-нибудь сканера. Эти слоты обладают определенными интерфейсами: в каждый слот можно установить только подходящее оборудование. В слот для оружия можно установить ракетную установку или лазерную пушку, в слот для генератора энергии — ядерный реактор или РИТЭГ (радиоизотопный термоэлектрический генератор), а в слот для сканера — радар или лидар. Суть в том, что каждый слот имеет универсальный интерфейс подключения, а уже конкретные устройства должны соответствовать этому интерфейсу. К примеру, на материнских платах используется несколько типов слотов: слот для процессора позволяет подключать различные процессоры, подходящие под данный сокет, а слот SATA — любой SSD или HDD накопитель или даже CD/DVD.

Cлой абстракции в виде интерфейсов между слоем реализации (класс) и слоем-потребителем дает возможность абстрагировать одних от других. Вы можете это наблюдать, посмотрев на каждый слой в отдельности: в слое реализации (слева) нет ни слова про класс Transformer, а в слое-потребителе (справа) нет ни слова про конкретные реализации (там нет слов Radar, RocketLauncher, NuclearReactor и т. д.)

В таком коде мы можем создавать новые комплектующие к трансформерам, не затрагивая чертежи самих трансформеров. В то же время и наоборот, мы можем создавать новых трансформеров, комбинируя уже существующие комплектующие, либо добавлять новые комплектующие, не меняя существующих.

При создании экземпляра класса или структуры вызывается его конструктор. Конструкторы имеют имя, совпадающее с именем класса или структуры, и обычно инициализируют члены данных нового объекта.

В следующем примере класс с именем Taxi определяется с помощью простого конструктора. Затем оператор new создает экземпляр этого класса. Конструктор Taxi вызывается оператором new сразу после того, как новому объекту будет выделена память.

Конструктор, который не принимает никаких параметров, называется конструктором без параметров. Конструкторы без параметров вызываются всякий раз, когда создается экземпляр объекта с помощью оператора new , а аргументы в new не передаются. Дополнительные сведения см. в разделе Конструкторы экземпляров.

Создание экземпляров класса можно запретить, сделав конструктор закрытым, следующим образом:

Дополнительные сведения см. в разделе Закрытые конструкторы.

Конструкторы для типов структур похожи на конструкторы классов, но structs не могут содержать явный конструктор без параметров, так как он предоставляется компилятором автоматически. Этот конструктор инициализирует каждое поле в struct со значением по умолчанию. При этом конструктор без параметров вызывается только в том случае, если экземпляр struct создается с помощью переменной new . Например, этот код использует конструктор без параметров, Int32чтобы гарантировать, что целое число инициализируется:

Однако следующий код вызывает ошибку компилятора, так как он не используется new , и потому что он пытается использовать объект, который не был инициализирован:

Кроме того, объекты на основе structs (включая все встроенные числовые типы) можно инициализировать или назначить, а затем использовать, как в следующем примере:

Поэтому вызов конструктора без параметров для типа значения не требуется.

Оба класса и structs могут определять конструкторы, принимающие параметры. Конструкторы, принимающие параметры, необходимо вызывать с помощью оператора new или base. Классы и structs могут определять также несколько конструкторов; для определения конструктора без параметров ни один их них не требуется. Пример:

Этот класс можно создать, воспользовавшись одним из следующих операторов:

Конструктор может использовать ключевое слово base для вызова конструктора базового класса. Пример:

В этом примере конструктор базового класса вызывается перед выполнением соответствующего ему блока. Ключевое слово base можно использовать как с параметрами, так и без них. Любые параметры для конструктора можно использовать как параметры для base или как часть выражения. Дополнительные сведения см. в разделе base.

В производном классе, если конструктор базового класса не вызывается явным образом с помощью base ключевого слова, конструктор без параметров, если он есть, вызывается неявно. Это означает, что следующие объявления конструкторов действуют одинаково:

Если базовый класс не предлагает конструктор без параметров, производный класс должен выполнить явный вызов базового конструктора с помощью base .

Конструктор может вызывать другой конструктор в том же объекте с помощью ключевого слова this. Как и base , this можно использовать с параметрами или без, а все параметры в конструкторе доступны как параметры this или как часть выражения. Например, второй конструктор в предыдущем примере можно переписать, используя this :

Применение ключевого слова this в приведенном выше примере привело к вызову конструктора:

Конструкторы могут иметь пометку public, private, protected, internal, protected internal или private protected. Эти модификаторы доступа определяют, каким образом пользователи класса смогут создавать класс. Дополнительные сведения см. в статье Модификаторы доступа.

Конструктор можно объявить статическим, используя ключевое слово static. Статические конструкторы вызываются автоматически непосредственно перед доступом к статическим полям и обычно используются для инициализации членов статического класса. Дополнительные сведения см. в разделе Статические конструкторы.

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 :

This commit does not belong to any branch on this repository, and may belong to a fork outside of the repository.

Open with Desktop
View raw
Copy raw contents Copy raw contents

Copy raw contents

JavaScript — это прототипно-ориентированный язык, и в нем нет оператора class , который имеет место в C++ или Java. Иногда это сбивает с толку программистов, привыкших к языкам с оператором class . Вместо этого JavaScript использует функции как конструкторы классов (В es6 появилось ключевое слово class для упрощения описания конструкторов). Объявить класс так же просто, как объявить функцию. В примере ниже мы объявляем новый класс Person с пустым конструктором:

Объект (экземпляр класса)

Для создания нового экземпляра объекта obj мы используем оператор new obj , присваивая результат (который имеет тип obj ) в переменную.

В примере выше мы определили класс Person . В примере ниже мы создаем два его экземпляра ( person1 и person2 ).

Конструктор вызывается в момент создания экземпляра класса (в тот самый момент, когда создается объект). Конструктор является методом класса. В JavaScript функция служит конструктором объекта, поэтому нет необходимости явно определять метод конструктора. Любое действие, определенное в классе, будет выполнено в момент создания экземпляра класса.

Конструктор используется для задания свойств объекту или для вызова методов, которые подготовят объект к использованию. Добавление методов и их описаний производится с использованием другого синтаксиса, описанного далее в этой статье.

Свойство (атрибут объекта)

Свойства — это переменные, содержащиеся в классе; каждый экземпляр объекта имеет эти свойства. Свойства устанавливаются в конструкторе (функции) класса, таким образом они создаются для каждого экземпляра.

Ключевое слово this , которое ссылается на текущий объект, позволяет вам работать со свойствами класса. Доступ (чтение и запись) к свойствам снаружи класса осуществляется синтаксисом InstanceName.Property, так же как в C++, Java и некоторых других языках. (Внутри класса, для получения и изменения значений свойств, используется синтаксис this.Property )

В примере ниже мы определяем свойство firstName для класса Person при создании экземпляра:

Методы — это функции (и определяются как функции), но с другой стороны следуют той же логике, что и свойства. Вызов метода похож на доступ к свойству, но вы добавляете () на конце имени метода, возможно, с аргументами. Чтобы объявить метод, присвойте функцию в именованное свойство prototype класса. Потом вы сможете вызвать метод объекта под тем именем, которое вы присвоили функции.

В примере ниже мы определяем и используем метод sayHello() для класса Person .

В JavaScript методы это — обычные объекты функций, связанные с объектом как свойства: это означает, что вы можете вызывать методы "вне контекста". Рассмотрим следующий пример:

Наследование — это способ создать класс как специализированную версию одного или нескольких классов (JavaScript поддерживает только одиночное наследование). Специализированный класс, как правило, называют потомком, а другой класс — родителем. В JavaScript наследование осуществляется присвоением экземпляра класса родителя классу потомку. В современных браузерах вы можете реализовать наследование с помощью Object.create.

В примере ниже мы определяем класс Student как потомок класса Person . Потом мы переопределяем метод sayHello() и добавляем метод addGoodBye()

Относительно строки Student.prototype = Object.create(Person.prototype);. В старых движках JavaScript, в которых нет Object.create , можно использовать полифилл (ещё известный как "shim") или функцию, которая достигает тех же результатов, таких как:

В примере выше классу Student нет необходимости знать о реализации метода walk() класса Person , но он может его использовать; Класс Student не должен явно определять этот метод, пока мы не хотим его изменить. Это называется инкапсуляция, благодаря чему каждый класс собирает данные и методы в одном блоке.

Сокрытие информации — распространённая особенность, часто реализуемая в других языках программирования как приватные и защищённые методы/свойства. Однако в JavaScript можно лишь имитировать нечто подобное, это не является необходимым требованием объектно-ориентированного программирования.

Так как все методы и свойства определяются внутри свойства prototype , различные классы могут определять методы с одинаковыми именами; методы находятся в области видимости класса, в котором они определены, пока два класса не имеют связи родитель-потомок (например, один наследуется от другого в цепочке наследований).

Конструктор имеется в любом классе. Даже если вы его не написали, компилятор Java сам создаст конструктор по умолчанию (default constructor). Этот конструктор пустой и не делает ничего, кроме вызова конструктора суперкласса. Т.е. если написать: то это эквивалентно написанию: В данном случае явно класса предка не указано, а по умолчанию все классы Java наследуют класс Object поэтому вызывается конструктор класса Object . Если в классе определен конструктор с параметрами, а перегруженного конструктора без параметров нет, то вызов конструктора без параметров является ошибкой. Тем не менее, в Java, начиная с версии 1.5, можно использовать конструкторы с аргументами переменной длины. И если есть конструктор, имеющий аргумент переменной длины, то вызов конструктора по умолчанию ошибкой не будет. Не будет потому, что аргумент переменной длины может быть пустым. Например, следующий пример не будет компилироваться, однако если раскомментарить конструктор с аргументом переменной длины, то компиляция и запуск пройдут успешно и в результате работы строки кода DefaultDemo dd = new DefaultDemo() ; вызовется конструктор DefaultDemo(int . v) . Естественно, что в данном случае необходимо пользоваться JSDK 1.5. Файл DefaultDemo.java Результат вывода программы при раскомментаренном конструкторе: Однако, в распространенном случае, когда в классе вообще не определено ни одного конструктора, вызов конструктора по умолчанию (без параметров) будет обязательным явлением, поскольку подстановка конструктора по умолчанию происходит автоматически.

Создание объекта и конструкторы

Ищется класс объекта среди уже используемых в программе классов. Если его нет, то он ищется во всех доступных программе каталогах и библиотеках. После обнаружения класса в каталоге или библиотеке выполняется создание, и инициализация статических полей класса. Т.е. для каждого класса статические поля инициализируются только один раз.
Выделяется память под объект.
Выполняется инициализация полей класса.
Отрабатывает конструктор класса.
Формируется ссылка на созданный и инициализированный объект. Эта ссылка и является значением выражения, создающего объект. Объект может быть создан и с помощью вызова метода newInstance() класса java.lang.Class . В этом случае используется конструктор без списка параметров.

Перегрузка конструкторов

Конструкторы одного класса могут иметь одинаковое имя и различную сигнатуру. Такое свойство называется совмещением или перегрузкой(overloading). Если класс имеет несколько конструкторов, то присутствует перегрузка конструкторов.

Параметризированные конструкторы

Сигнатура конструктора – это количество и типы параметров, а также последовательность их типов в списке параметров конструктора. Тип возвращаемого результата не учитывается. Конструктор не возвращает никаких параметров. Это положение объясняет в некотором смысле, как Java различает перегруженные конструкторы или методы. Java различает перегруженные методы не по возвращаемому типу, а по числу, типам и последовательности типов входных параметров. Конструктор не может возвращать даже тип void , иначе он превратится в обычный метод, даже не смотря на сходство с именем класса. Следующий пример демонстрирует это. Файл VoidDemo.java В результате программа выведет: Это лишний раз доказывает, что конструктором является метод без возвращаемых параметров. Тем не менее, для конструктора можно задать один из трех модификаторов public , private или protected . И пример теперь будет выглядеть следующим образом: Файл VoidDemo2.java В конструкторе разрешается записывать оператор return , но только пустой, без всякого возвращаемого значения. Файл ReturnDemo.java

Конструкторы, параметризированные аргументами переменной длины

В Java SDK 1.5 появился долгожданный инструмент – аргументы переменной длины для конструкторов и методов(variable-length arguments). До этого переменное количество документов обрабатывалось двумя неудобными способами. Первый из них был рассчитан на то, что максимальное число аргументов ограничено небольшим количеством и заранее известно. В таком случае можно было создавать перегружаемые версии метода, по одной на каждый вариант списка передаваемых в метод аргументов. Второй способ рассчитан на неизвестное заранее и большое количество аргументов. В этом случае аргументы помещались в массив, и этот массив передавался методу. Аргументы переменной длины чаще всего задействованы в последующих манипуляциях с инициализациями переменных. Отсутствие некоторых из ожидаемых аргументов конструктора или метода удобно заменять значениями по умолчанию. Аргумент переменной длины есть массив, и обрабатывается как массив. Например, конструктор для класса Checking с переменным числом аргументов будет выглядеть так: Символьная комбинация . сообщает компилятору о том, что будет использоваться переменное число аргументов, и что эти аргументы будут храниться в массиве, значение ссылки на который содержится в переменной n. Конструктор может вызываться с разным числом аргументов, включая их полное отсутствие. Аргументы автоматически помещаются в массив и передаются через n. В случае отсутствия аргументов длина массива равна 0. В список параметров наряду с аргументами переменной длины могут быть включены и обязательные параметры. В этом случае параметр, содержащий переменное число аргументов должен обязательно быть последним в списке параметров. Например: Вполне очевидное ограничение касается количества параметров с переменной длиной. В списке параметров должен быть только один параметр переменной длины. При наличии двух параметров переменной длины компилятору невозможно определить, где заканчивается один параметр и начинается другой. Например: Файл Checking.java Например, есть аппаратура, способная распознавать номера автомобилей и запоминать номера квадратов местности, где побывал каждый из автомобилей за день. Необходимо из общей массы зафиксированных автомобилей отобрать те, которые в течение дня побывали в двух заданных квадратах, скажем 22 и 15, согласно карте местности. Вполне естественно, что автомобиль может в течение дня побывать во многих квадратах, а может только в одном. Очевидно, что количество посещенных квадратов ограничено физической скоростью автомобиля. Составим небольшую программу, где конструктор класса будет принимать в качестве аргументов номер автомобиля как обязательный параметр и номера посещенных квадратов местности, число которых может быть переменным. Конструктор будет проверять, не появился ли автомобиль в двух квадратах, если появился, то вывести его номер на экран.

Передача параметров в конструктор

основные типы (примитивы);
ссылки на объекты.

конструктор не может менять значения входных параметров основных (примитивных) типов;
конструктор не может изменять ссылки входных параметров;
конструктор не может переназначать ссылки входных параметров на новые объекты.

изменять состояние объекта, передаваемого в качестве входного параметра.

Конструкторы и блоки инициализации, последовательность действий при вызове конструктора

Все поля данных инициализируются своими значениями, предусмотренными по умолчанию (0, false или null).
Инициализаторы всех полей и блоки инициализации выполняются в порядке их перечисления в объявлении класса.
Если в первой строке конструктора вызывается другой конструктор, то выполняется вызванный конструктор.
Выполняется тело конструктора.

присвоить значение в объявлении;
присвоить значения в блоке инициализации;
задать его значение в конструкторе.

Ключевое слово this в конструкторах

Конструкторы используют this чтобы сослаться на другой конструктор в этом же классе, но с другим списком параметров. Если конструктор использует ключевое слово this , то оно должно быть в первой строке, игнорирование этого правила приведет к ошибке компилятора. Например: Файл ThisDemo.java Результат вывода программы: В данном примере имеется два конструктора. Первый получает строку-аргумент. Второй не получает никаких аргументов, он просто вызывает первый конструктор используя имя "John" по-умолчанию. Таким образом, можно с помощью конструкторов инициализировать значения полей явно и по умолчанию, что часто необходимо в программах.

Ключевое слово super в конструкторах

Конструкторы используют super , чтобы вызвать конструктор суперкласса. Если конструктор использует super , то этот вызов должен быть в первой строке, иначе компилятор выдаст ошибку. Ниже приведен пример: Файл SuperClassDemo.java В этом простом примере конструктор Child() содержит вызов super() , который создает экземпляр класса SuperClassDemo , в дополнение к классу Child . Так как super должен быть первым оператором, выполняемым в конструкторе подкласса, этот порядок всегда одинаков и не зависит от того, используется ли super() . Если он не используется, то сначала будет выполнен конструктор по умолчанию (без параметров) каждого суперкласса, начиная с базового класса. Следующая программа демонстрирует, когда выполняются конструкторы. Файл Call.java Вывод этой программы: Конструкторы вызываются в порядке подчиненности классов. В этом есть определенный смысл. Поскольку суперкласс не имеет никакого знания о каком-либо подклассе, то любая инициализация, которую ему нужно выполнить, является отдельной. По возможности она должна предшествовать любой инициализации, выполняемой подклассом. Поэтому-то она и должна выполняться первой.

Настраиваемые конструкторы

Механизм идентификации типа во время выполнения является одним из мощных базовых принципов языка Java, который реализует полиморфизм. Однако такой механизм не страхует разработчика от несовместимого приведения типов в ряде случаев. Самый частый случай – манипулирование группой объектов, различные типы которых заранее неизвестны и определяются во время выполнения. Поскольку ошибки, связанные с несовместимостью типов могут проявиться только на этапе выполнения, то это затрудняет их поиск и ликвидацию. Введение настраиваемых типов в Java 2 5.0 частично отодвигает возникновение подобных ошибок с этапа выполнения на этап компиляции и обеспечивает недостающую типовую безопасность. Отпадает необходимость в явном приведении типов при переходе от типа Object к конкретному типу. Следует иметь ввиду, что средства настройки типов работают только с объектами и не распространяются на примитивные типы данных, которые лежат вне дерева наследования классов. Благодаря настраиваемым типам все приведения выполняются автоматически и скрыто. Это позволяет обезопасить от несоответствия типов и гораздо чаще повторно использовать код. Настраиваемые типы можно использовать в конструкторах. Конструкторы могут быть настраиваемыми, даже если их класс не является настраиваемым типом. Например: Поскольку конструктор GenConstructor задает параметр настраиваемого типа, который должен быть производным классом от класса Number , его можно вызвать с любы

Читайте также: