Инициализация члена, являющегося объектом класса
Что произойдет, если в объявлении _name заменить C-строку на тип класса string? Как это повлияет на почленную инициализацию по умолчанию? Как надо будет изменить явный копирующий конструктор? Мы ответим на эти вопросы в данном подразделе.
При почленной инициализации по умолчанию исследуется каждый член. Если он принадлежит к встроенному или составному типу, то такая инициализация применяется непосредственно. Например, в первоначальном определении класса Account член _name инициализируется непосредственно, так как это указатель:
newAcct._name = oldAcct._name;
Члены, являющиеся объектами классов, обрабатываются по-другому. В инструкции
Account newAcct( oldAcct );
оба объекта распознаются как экземпляры Account. Если у этого класса есть явный копирующий конструктор, то он и применяется для задания начального значения, в противном случае выполняется почленная инициализация по умолчанию.
Таким образом, если обнаруживается член-объект класса, то описанный выше процесс применяется рекурсивно. У класса есть явный копирующий конструктор? Если да, вызвать его для задания начального значения члена-объекта класса. Иначе применить к этому члену почленную инициализацию по умолчанию. Если все члены этого класса принадлежат к встроенным или составным типам, то каждый инициализируется непосредственно и процесс на этом завершается. Если же некоторые члены сами являются объектами классов, то алгоритм применяется к ним рекурсивно, пока не останется ничего, кроме встроенных и составных типов.
В нашем примере у класса string есть явный копирующий конструктор, поэтому _name инициализируется с помощью его вызова. Копирующий конструктор по умолчанию для класса Account выглядит следующим образом (хотя явно он не определен):
inline Account::
Account( const Account &rhs )
{
_acct_nmbr = rhs._acct_nmbr;
_balance = rhs._balance;
// Псевдокод на C++
// иллюстрирует вызов копирующего конструктора
// для члена, являющегося объектом класса
_name.string::string( rhs._name );
}
Теперь почленная инициализация по умолчанию для класса Account корректно обрабатывает выделение и освобождение памяти для _name, но все еще неверно копирует номер счета, поэтому приходится кодировать явный копирующий конструктор. Однако приведенный ниже фрагмент не совсем правилен. Можете ли вы сказать, почему?
// не совсем правильно...
inline Account::
Account( const Account &rhs )
{
_name = rhs._name;
_balance = rhs._balance;
_acct_nmbr = get_unique_acct_nmbr();
}
Эта реализация ошибочна, поскольку в ней не различаются инициализация и присваивание. В результате вместо вызова копирующего конструктора string мы вызываем конструктор string по умолчанию на фазе неявной инициализации и копирующий оператор присваивания string – в теле конструктора. Исправить это несложно:
inline Account::
Account( const Account &rhs )
: _name( rhs._name )
{
_balance = rhs._balance;
_acct_nmbr = get_unique_acct_nmbr();
}
Самое главное – понять, что такое исправление необходимо. (Обе реализации приводят к тому, что в _name копируется значение из rhs._name, но в первой одна и та же работа выполняется дважды.) Общее эвристическое правило состоит в том, чтобы по возможности инициализировать все члены-объекты классов в списке инициализации членов.
Упражнение 14.13
Для какого определения класса скорее всего понадобится копирующий конструктор?
1. Представление Point3w, содержащее четыре числа с плавающей точкой.
2. Класс matrix, в котором память для хранения матрицы выделяется динамически в конструкторе и освобождается в деструкторе.
3. Класс payroll (платежная ведомость), где каждому объекту приписывается уникальный идентификатор.
4. Класс word (слово), содержащий объект класса string и вектор, в котором хранятся пары (номер строки, смещение в строке).
Упражнение 14.14
Реализуйте для каждого из данных классов копирующий конструктор, конструктор по умолчанию и деструктор.
(a) class BinStrTreeNode {
public:
// ...
private:
string _value;
int _count;
BinStrTreeNode *_leftchild;
BinStrTreeNode *_rightchild;
};
(b) class BinStrTree {
public:
// ...
private:
BinStrTreeNode *_root;
};
(c) class iMatrix {
public:
// ...
private:
int _rows;
int _cols;
int *_matrix;
};
(d) class theBigMix {
public:
// ...
private:
BinStrTree _bst;
iMatrix _im;
string _name;
vectorMfloat> *_pvec;
};
Упражнение 14.15
Нужен ли копирующий конструктор для того класса, который вы выбрали в упражнении 14.3 из раздела 14.2? Если нет, объясните почему. Если да, реализуйте его.
Упражнение 14.16
Идентифицируйте в следующем фрагменте программы все места, где происходит почленная инициализация:
Point global;
Point foo_bar( Point arg )
{
Point local = arg;
Point *heap = new Point( global );
*heap = local;
Point pa[ 4 ] = { local, *heap };
return *heap;
}
