книги / Объектно-ориентированное программирование

3.2. Конструкторы и деструкторы

позволяющих использовать разные способы инициализации объектов.

Пример 3.7. Использование переопределяемых конструкторов.

Mnclude <string.h> #,include <iostream.h> Mnclude <conio.h> class sstr

{private: char strl[40]; public: intx,y;

voidprint(void)

{ c o u t« " содержание полей: " « endl; co u t« "x= " < < x«"y= "<<y«endl; cout< <" strl="« s tr l <<endl;}

sstrfvoid) // конструктор, определяющий поля по умолчанию

{ strcpy(strl,"конструктор по умолчанию"); х=0;у=0; }; sstr(char *vs) // конструктор, получающий значение поля strl

{int len=strlen(vs);

if (leri>=40) {strncpy(strl,vs,40);strl[40J= W ;} else strcpy(strl,vs); x=0; y=0; } // значения x и у задаются по умолчанию

sstrfchar *vs,int vx) // конструктор, получающий значения strl и х

{int len=strlen(vs);

if (len>=40) {strncpy(strl,vs,40);strl[401=^0';} else strcpy(strl,vs); x=vx; y-0; } / / значение у задается по умолчанию

sstr(char *vs,int vx,int vy) II конструктор, получающий все значения

{ int len=strlen(vs);

if (leri>=40) {strncpy(strl,vs,40);strl[40]=,\0';} else strcpy(strl,vs); x=vx;y=yy; }

};

void mainQ { clrscrO;

sstr aO, a l ("пример конструктора 1 с х и у no умолчанию"); sstr а2("пример конструктора 2 су по умолчанию", 100); sstr аЗ("пример использования конструктора 3",200,150); aO.printQ;

al.printQ;

a2.print();

аЗ.ргтф;

getchQ;

Кроме того, в самом конструкторе предусматривается возможность использования аргументов, заданных по умолчанию. В этом случае вместо нескольких переопределяемых конструкторов можно использовать один. Вернемся к предыдущ ему примеру и заменим все переопределяемые конструкторы одним.

111

3. Средства ООП в Borland C+ + 3.1

Пример 3.8. Использование конструктора с аргументами по умолчанию.

#include <string.h> #include <iostream.h> #,include <conio.h> class sstr

{private: char strl[40J; public:

int x,y;

voidprint(void)

{ c o u t« " содержимое полей: " « endl; c o u t« "x= " < < x« " y= " << y«endl; c o u t« " strl=" < < strl«endl;}

sstr(char *vs,int vx,int vy); /* прототип конструктора с аргументами по умолчанию */

};

sstr::sstr(char vs="cmpoKa поумолчанию ",int vx=80,int vy=90) /* тело конструктора с аргументами по умолчанию */

{ int len=strlen(vs);

if (len>=40) { strncpy(strl,vs,40); strl[40]=r\0';} else strcpyfstrl, vs);

x=vx;y=vy; } void mainQ

{ clrscr();

sstr aO,al(" x и у no умолчанию"); sstr a2("y no умолчанию ", 100);

sstr аЗ("определяет все поля",200,150);

В конструкторах может использоваться с п и с о к и н и ц и а л и з а ц и и , который отделяется от заголовка конструктора двоеточием и состоит из записей вида:

<имя> (<список выражений>),

где в качестве имени могут фигурировать:

-имя поля данного класса;

-имя объекта другого класса, включенного в данный класс;

-имя базового класса.

112

3.2.Конструкторы и деструкторы

Список вы раж ений определяет значения, используемы е для инициализации соответствующих объектов.

Чаще всего конструктор со списком инициализации применяется для задания начальны х значений объектам , в которых использую тся фиксированные и ссылочные поля, а также поля, являющиеся объектами других, ранее определенных классов.

Иногда возникает необходимость создать объект, не инициализируя его поля. Такой объект называется неинициализированным и под него только резервируется память. Для создания подобного объекта следует предусмотреть неинициализирующий конструктор. У такого конструктора нет списка параметров и отсутствует тело («пустой» конструктор). В этом случае при объявлении объекта с использованием такого конструктора значение полей объекта не определено.

Ниже приводится пример использования конструктора со списком инициализации и неинициализирующего конструктора для объектных и фиксированных полей.

Пример 3.9. Использование конструктора со списком инициали­ зации и неинициализирующего конструктора.

#,include <iostream.h> #,include <conio.h>

};

void mainQ { clrscrQ;

integ aa(10); // инициализируемый объект

113

3. Средства ООП в Borland C++ 3.1

integ si; //si деинициализируемый объект obinteg bb(20,40,100,13); // инициализируемый объект obinteg s2; // деинициализируемый объект

согй«"данные неинщиализируемого объекта in te g s l" « endl; sl.printO; // выводит случайные числа

c o u t« "данные неинщиализируемого объекта obintegs2"«endl;

Не следует путать деинициализирующий конструктор с конструктором по умолчанию, так как последний иногда тоже не имеет списка параметров (пример 3.7), но в его теле задаются некоторые фиксированные значения полей. Если в определении класса уже описан конструктор по умолчанию (с парам етрам и или без таковы х), то его можно использовать вместо неинициализирующего. При этом следует помнить, что поля объекта, образованного с помощ ью такого конструктора, будут определены . Использовать же в одном и том же классе оба вида конструкторов (конструктор по умолчанию и пустой конструктор) одновременно компилятор не позволяет.

П р и м е ч а н и е . При использовании в программах массивов объектов некоторого класса наличие неинициализирующего конструктора обязательно, так как сначала создается массив объектов, а только затем каждому объекту индивидуально присваиваются начальные значения.

В C++ при объявлении объектов допускается использование операции присваивания, в правой части которой указано имя ранее определенного объекта. Например, для объектов класса, описанного в предыдущем примере, можно выполнить инициализацию следующим образом:

integ А(20,30,50,6), С=А;

В этом случае для инициализации полей объекта С активизируется специальный копирующий конструктор. Копирующим называется конструк­ тор, который в списке параметров содержит параметр типа определяемого класса, например:

Classl (const C lassl& );

или

Classl(const Classl& ,int=0);

114

3.2.Конструкторы и деструкторы

Инициализация полей объекта при использовании копирующего конструктора выполняется методом копирования «поле за полем». При использовании данного метода последовательно выполняются конструкторы для всех полей инициализируемого объекта, причем в качестве параметров используются соответствующие значения полей объекта - параметра.

Копирующие конструкторы могут определяться в классе явно, а могут использоваться копирующие конструкторы, определенные по умолчанию. В последнем случае предполагается, что для каждого класса определен копирующий конструктор вида:

<имя класса> (const <имя класса>&),

за которым в зависимости от структуры класса может следовать список инициализации, включающий копирующие конструкторы базового класса и других полей. Этот конструктор в соответствии с предполагаемым описанием автоматически строится компилятором.

П р и м е ч а н и е . Если для какого-либо поля или базового класса явно определен копирующий конструктор без const, то и конструктор класса в целом неявно определяется без const.

П р и м ер ЗЛО. И сп о л ьзо ван и е п р ед п олагаем ого копирую щ его конструктора.

#include <string.h> #include <iostream.h> #include <conio.h> class child

{private: char *name; int age; public:

voidprint(void)

{ c o u t« " имя : "«nam e; c o u t« " возраст: "< < age« endl;} child(char *Name,int Age):name(Name),age(Age){}

};

void main() { clrscrQ;

childаа("Мария ",6),ЪЬ("Евгений",5);

cout« "результаты работы программы: "«endl; aa.printQ; // выводит: Мария и 6

bbprintQ; // выводит: Евгений и 5

child dd=aa; /* предполагается использование копирующего конструктора */ dtLprintO; // выводит: Мария и 6

getch();

}

115

3.Средства ООП в Borland C++ 3.1

Впримере 3.10 по умолчанию предполагается конструктор:

child(const child & obj):name(obj.name),age(obj.age){}

В результате поля объекта аа без изменения копируются в поля объекта

dd.

Если же необходимо при копировании полей изменять их содержимое, следует явно определить в описании класса копирующий конструктор, предусмотрев действия по изменению значений всех или некоторых полей.

Пример 3.11. Явное определение копирующего конструктора.

^include <string.h> #include <iostream.h> ^include <conio.h> class intpole

{ intcif; public:

voidprint(void) { cout<<"ci/="<<cif<<" " « endl;} intpole(int va) {cif=va;}

intpolefconst intpole& obi) II копирующий конструктор { cif= obl.cif*3; }

};

class obpole { int num;

intpole intob; // объектное поле public:

voidprint(void) { intob.printO;

c o u t« " num= "<<num«endl;} obpole(int vn,int va):num(vn),intob(va){}

};

void mainQ { clrscrQ;

obpole aa(10,40);

cout« "результаты работы программы: "«endl; aa.print(); Ивыводится 40 и 10

obpole bb=aa; И активизируется копирующий конструктор bb.print(); Ивыводится 120 и 10

getchO; }

В приведенном примере для класса obpole предполагается копирующий конструктор по умолчанию:

obpole(const obpole &obj):num(obj.num) ,intob(obj. intob){}

116

3.2. Конструкторы и деструкторы

При инициализации объекта intob вызывается копирующий конструктор класса intpole, что приводит к инициализации соответствующего поля cif утроенным значением.

Кроме того, бывают случаи, когда поля объекта при копировании не изм еняю тся, однако использование предполагаем ого конструктора, автом атически создаваем ого компилятором, может привести к непредсказуемым результатам.

Такая ситуация возникает, например, при передаче объекта в качестве параметра по значению некоторой функции. В этом случае, как известно, в памяти создается копия объекта, с которой должна работать функция. При создании копии должен вызываться копирующий конструктор, независимо от его наличия в описании класса. Автоматически генерируемый конструктор может не учесть некоторые особенности самого объекта и его полей. Особенно часто такие случаи происходят при работе с динамическими объектами и объектами, содержащими динамические поля (пример 3.30).

Д еструкторы . Так же как конструктор используется для создания объекта, для его уничтожения используется специальная функция - деструктор. Имя функции совпадает с именем класса, в начале которого стоит символ «~» - (префикс тильда). Деструктор определяет операции, которые необходимо выполнить при уничтожении объекта. Обычно деструктор используется для освобождения памяти, выделенной под объект данного класса конструктором.

Д еструктор не возвращ ает значения, не имеет параметров и не наследуется в производных классах (раздел 3.3). Класс может иметь только один деструктор или не иметь ни одного. Так как деструктор - это функция, то он может быть виртуальным (раздел 3.4). Однако отсутствие параметров не позволяет перегружать деструктор.

Деструктор вызывается неявно, автоматически, как только объект класса уничтожается. Момент вызова определяется моделью памяти, выбранной для объекта (локальный, глобальный, внешний и т.д.). Бели программа завершается с использованием функции exit, то вызывается деструктор только глобальных объектов. При завершении программы, использующей объекты некоторого класса, функцией ab o rt деструктор не вызывается. Однако, в отличие от конструктора, деструктор можно вызвать и явно.

Если в классе не объявлены конструктор и деструктор, то некоторые компиляторы автоматически проводят их построение. При этом конструктор используется для выделения памяти и размещения объекта после его описания, а деструктор - для корректного освобождения памяти после того, как имя объекта становится недействительным. В тех компиляторах, которые не проводят автоматического построения конструкторов и деструкторов при их отсутствии, выдается диагностическое сообщ ение, требующ ее явного объявления этих компонент класса.

117

3.Средства ООП в Borland C++ 3.1

Пр и м е ч а н и е . Белиобъектсодержалуказательнанекоторуюдинамическивыделенную

область памяти, то по умолчанию эта память не освобождается.

Пример 3.12. Определение деструктора в классе.

#include <iostream.h> Mnclude <string.h> class dinjstring

{ char *str; II поле класса - строка unsigned size;

public:

din_string(char *s,unsignedSIZE=100); / / прототип конструктора

~din_stringO; II прототип деструктора void display0{cout « s tr <<endl;}

};

din_string::din_string(char*s, unsigned SIZE) Иконструктор {str = new char [size = SIZE]; strcpy(str,s);}

dinjstring::~din_stringO II описание деструктора вне класса

{delete [ ] str ; } void mainO

{ dinjstring A (“my example ”);

char ss [] = “ve cjvhuter is very good”; din_string *p = new din_string(ss,sizeof(ss)); p->display():

3.3. Наследование

C++ поддерживает механизм наследования, являющийся одной из фундаментальных концепций ООП. Этот механизм обеспечивает создание производных классов. Производные классы - это эффективное средство расширения функциональных возможностей существующих классов без перепрограммирования этих классов и повторной компиляции существующих программ. В смысле функционирования производные классы или потомки являются более мощными по отношению к исходным (базовым) классам или родителям, так как, имея доступ ко многим функциям и полям базового класса, они обладают еще и своими компонентами.

По определению компонентами производного класса являются все компоненты базового класса, за исключением конструктора, деструктора и оператора равно (=), а также все компоненты, перечисленные в теле производного класса. Первое поле производного класса расположено после всех полей базового класса.

118

3.3. Наследование

Ограничение доступа к полям и функциям базового класса (родителя) осуществляется с помощью специальных атрибутов, определяющих вид наследования.

Определение производного класса (потомка) выполняется следующим образом:

class <имя производного класса >:

<вид наследованияхимя базового класса>{<тело класса>};

где вид наследования определяется ключевыми словами: private, protected, public.

В идим ость полей и функций базового класса из производного определяется видом наследования и представлена в табл. 3.1.

Т а б л и ц а 3.1. Видимость компонент базового класса в производном

Если вид наследования явно не указан, то по умолчанию принимается private. Однако хороший стиль программирования требует, чтобы в любом случае вид наследования был задан явно.

Пример 3.13. Описание производного класса с типом доступа public.

^include <iostream.h> #include <conio.h> class A

{ private: //защищенные (закрытые) компоненты класса int пиша;

119

3. Средства ООП в Borland C+ + 3.1

public: // общедоступные (открытые) компоненты класса int питоа;

voidprint(void)

{ соШ «"защищенное поле А = ”« n u m za « en d l; c o u t« " открытое поле А = n«num o a « en d l;}

А() { numza=20; питоа=50;}

};

class В: public А /* открытое наследование - классу В доступны все общие компоненты класса А */

{ private: int numzb; public:

voidprint(void)

{ c o u t« "защищенное поле В = n« n u m zb « en d l; c o u t« nобщее поле A =";

cout< <numoa«endl;} B(){numzb=100;}

};

Производный класс может по отдельности изменять доступность компонентов секцийprotected иpublic базового класса даже при самом жестком режиме наследования private. Однако в этом случае следует помнить, что описание доступности поля нужно помещать в ту же секцию, в которой оно описано в базовом классе.

Пример 3.14. Описание производного класса с видом наследования private.

Mnclude <iostream.h> #include <conio.h> class A

{private: int numza; protected: int numpra; public:

int numoa; voidprint(void)

{соШ «"закрытое поле класса A = "<<numza«endl; cout<<"защищенное поле класса A = "< <numpra<<endl; c o u t« " открытое поле класса A = "<<numoa«endl;}

120