Что такое конструктор класса c

BestProg

C++. Классы. Часть 2. Конструктор класса. Особенности использования конструкторов в классах. Конструктор по умолчанию. Параметризированные конструкторы. Примеры классов, содержащих конструкторы

В данной теме рассматривается понятие конструктора на примере unmanaged ( native ) классов. Материалы данной темы также касаются и конструкторов managed- классов.

Содержание

Поиск на других ресурсах:

1. Что называется конструктором класса? Какое назначение конструктора?

Конструктор класса – это специальный метод (функция) класса. Конструктор вызывается при создании объекта класса. Как правило, конструктор используется для:

Конструктор предназначен для формирования экземпляра объекта класса. Имя конструктора класса совпадает с именем класса.

2. В какой момент работы программы осуществляется вызов конструктора класса?

Вызов конструктора осуществляется при создании объекта класса. Конструктор класса вызывается компилятором.

3. Может ли конструктор иметь параметры? Примеры конструкторов с разным количеством параметров

Конструктор может иметь любое количество параметров. Также конструктор может быть без параметров (конструктор по умолчанию).

Объявление класса и его методов имеет вид

Демонстрация вызова конструкторов при объявлении объектов класса

4. Обязательно ли в классе описывать конструктор?

Не обязательно. При создании объекта класса, который не содержит ни одного конструктора, будет вызываться неявно заданный конструктор по умолчанию (default constructor), выделяющий память для объекта класса. Однако, в классе можно объявить собственный конструктор по умолчанию. Такой конструктор называется: явно заданный конструктор по умолчанию.

5. Что такое конструктор по умолчанию ( default constructor )? Примеры

Конструктор по умолчанию – это конструктор класса, который объявляется без параметров. Если класс не содержит явным образом определенный конструктор, тогда при создании объекта автоматически вызывается конструктор по умолчанию. Конструктор по умолчанию просто выделяет память для объекта класса, если он объявляется.

Однако, при создании объекта класса компилятор автоматически вызовет конструктор по умолчанию.

Конструктор по умолчанию автоматически вызовется только тогда, если в классе не объявлено ни одного конструктора. Как только в классе объявить любой другой конструктор с параметрами, то при объявлении

компилятор выдаст ошибку.

Демонстрация вызова явным образом заданного конструктора по умолчанию

6. Сколько конструкторов по умолчанию может иметь класс?

Каждый класс может иметь только один конструктор по умолчанию. Это связано с тем, что в классе не может быть двух методов (функций) с одинаковой сигнатурой.

7. Может ли конструктор возвращать значение?

8. Пример объявления и использования класса, который содержит несколько конструкторов. Реализация типа string в классе

Например, нужно объявить класс, который содержит информацию об имени работника и его возраст.

Реализация конструкторов и деструктора класса

9. Как работает конструктор класса в случае, когда в классе объявлен объект другого класса (подобъект)? Пример

Объявление объекта класса CMyLine

После такого объявления конструкторы вызовутся в следующей последовательности:

10. Как работает конструктор класса в случае, когда создается объект класса, который есть производным (унаследованным) от другого класса?

Если есть два класса, один из которых базовый а другой — унаследованный от базового, то в этом случае последовательность вызовов следующая:

Да, может. Такой конструктор называется приватным конструктором (private constructor).

12. В каких случаях могут создаваться приватные конструкторы?

При объявлении обычного объекта класса, конструкторы, которые размещены в разделе private (приватные конструкторы), есть недоступными.

Чтобы использовать приватные конструкторы, нужно выполнение одного из трех условий:

13. Как будет работать программа, если попробовать создать объект класса, в котором объявлен приватный конструктор по умолчанию?

В этом случае будет ошибка компиляции.

Попытка создать объект класса приведет к ошибке компиляции

То же самое будет, если попробовать создать статический объект

14. Может ли в классе быть объявлено два конструктора, которые принимают одинаковое количество параметров?

Да, может. Однако с условием, что типы параметров будут отличаться. Для класса должно выполняться правило:

Этот вопрос тесно связан с темой перегрузки функций.

15. Какие конструкторы называются параметризованными?

Параметризованный конструктор – это конструктор класса, который имеет параметры.

16. Какие существуют способы инициализации членов объекта с помощью конструктора, который получает один параметр? Пример

Для конструктора, получающего один параметр существует два способа инициализации:

Общий вид объявления класса

Объявить объект класса CMyInt с использованием конструктора с 1 параметром можно двумя способами

Источник

Конструкторы

Понятие «Конструктор» (constructor) неотделимо от понятия класса. Конструкторы — это специальные функции, вызываемые автоматически при инициализации объектов. Их имена совпадают с именами классов, которым они принадлежат, и они не имеют типа возврата. У одного класса может быть более одного конструктора, различающихся сигнатурами. Конструкторы полезны для инициализации полей класса. Интересно, что компилятор создает конструктор по умолчанию без параметров, он устанавливает поля в 0, false или null (для объектов).

Рассмотрим пример. Создадим класс «Треугольник» с тремя полями и одним методом, вычисляющим его периметр.

Результат выполнения программы: периметр = 0

АНАЛИЗ

В окне ошибок первый раз появляются 3 предупреждения (но не ошибки!):
Полю «Конструктор.Triangle.c» нигде не присваивается значение, поэтому оно всегда будет иметь значение по умолчанию 0 (тоже для полей a и b).

Так как сработал конструктор без параметров Triangle(), то всем сторонам треугольника был присвоен 0. Добавим в определение класса строку: Triangle(); и запустим программу. Получим сообщение об ошибке:
Тип «Конструктор.Triangle» уже определяет член «Triangle» с такими же типами параметров.
Это подтверждает тот факт, что конструктор с нулем параметров уже был создан. Теперь добавим в описание класса конструктор с тремя параметрами:

А в метод Main() первую строку заменим на:

Результат выполнения программы: периметр = 12

То есть, мы выполнили инициализацию полей (a, b, c) объекта tr, на что указывает ключевое слово this в операторах конструктора. Иначе нам бы пришлось указывать разные имена: a = d; где d был бы тогда первым элементом в списке параметров. Оператор типа a = a оставит значение поля a=0, а компилятор выдаст предупреждение:
Проведено присвоение той же переменной; действительно выполнить такое назначение, а не иное?

Практический совет: Не устранив синтаксические ошибки, вы не получите работающую программу. Но иногда предупреждения сигнализируют и о возможных крупных несуразностях вашего кода.

Напомним, что так как по умолчанию поля класса являются закрытыми (private), то их нельзя изменить непосредственно в программе, например:
tr.c = 7;
В этом случае получим сообщение об ошибке:
«Конструктор.Triangle.c» недоступен из-за его уровня защиты.

Ошибка устранится, если к описанию поля с добавим модификатор public:
public int c;
Однако это не является хорошим тоном в ООП, поле перестает быть защищенным.

В отличие от структур классы относятся к ссылочным (reference) типам данных, их экземпляры (объекты) “живут” в куче (heap). Поэтому при создании объекта резервируется для полей место в куче, и в зависимости от конструктора полям задаются значения 0, false или null (для конструктора по умолчанию), либо соответствующие значения (для конструктора с параметрами).

Проверьте на практике правильность следующих утверждений:

1) Можно ли создать конструктор по умолчанию? — Да.
2) Если создается свой конструктор, будет ли компилятор генерировать конструктор по умолчанию? — Нет.
3) Если в своём конструкторе не будут инициализированы некоторые поля, будут ли они автоматически инициализированы компилятором? — Да.
4) Разрешается ли инициализировать переменные там, где их объявляют? — Да.

Пример конструктора при наследовании класса

Воспользуемся готовым классом Random из библиотеки System. Создадим дочерний класс RwName («Random with Name»), добавим в него поле s и два метода, а также модифицируем конструктор класса:

Теперь объект класса получит наименование через конструктор, а два метода класса стали более специфичными. Даже если вы не указали в объявлении класса имя «родителя», он все равно будет наследовать конструктор класса Object.

Статический конструктор

Конструктор можно также объявить как static. Статический конструктор, как правило, используется для инициализации компонентов, применяемых ко всему классу, а не к отдельному экземпляру объекта этого класса. Поэтому члены класса инициализируются статическим конструктором до создания каких-либо объектов этого класса:

Важно, что конструктор типа static вызывается автоматически, причем до конструктора экземпляра. Из этого следует, что статический конструктор должен выполняться до любого конструктора экземпляра. У статических конструкторов отсутствуют модификаторы доступа — они пользуются доступом по умолчанию, а следовательно, их нельзя вызывать из программы.

ВЫВОД

При создании классов путем наследования точнее выбирайте родительский класс. Число конструкторов вашего класса может быть более одного, исходите из соображений вашего удобства их использования.

Источник

Конструкторы (C++)

При необходимости конструкторы могут получить список инициализации элемента. Это более эффективный способ инициализации членов класса, чем назначение значений в теле конструктора. В следующем примере показан класс Box с тремя перегруженными конструкторами. Последние два списка инициализации элементов use:

При объявлении экземпляра класса компилятор выбирает конструктор для вызова на основе правил разрешения перегрузки:

Списки инициализаторов членов

Использование списка инициализаторов членов предпочтительнее, чем назначение значений в теле конструктора, так как он непосредственно Инициализирует элемент. В следующем примере показан список инициализаторов членов, состоящий из всех выражений идентификаторов (аргументов) после двоеточия:

Идентификатор должен ссылаться на член класса; он инициализируется значением аргумента. Аргумент может быть одним из параметров конструктора, вызовом функции или std:: initializer_list T >.

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

В списке инициализаторов должны быть сделаны вызовы для параметризованных конструкторов базового класса, чтобы гарантировать, что базовый класс полностью инициализирован до выполнения производного конструктора.

Конструкторы по умолчанию

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

Конструкторы по умолчанию являются одной из специальных функций элементов. Если в классе не объявлен ни один конструктор, компилятор предоставляет неявный inline конструктор по умолчанию.

Если вы полагаетесь на неявный конструктор по умолчанию, обязательно инициализируйте 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 полагается на неявный конструктор по умолчанию.

Можно запретить компилятору создавать неявный конструктор по умолчанию, определив его как Удаленный:

Созданный компилятором конструктор по умолчанию будет определен как удаленный, если какие-либо члены класса не являются конструируемым по умолчанию. Например, все члены типа класса и их члены типа класса должны иметь доступ к конструктору по умолчанию и деструкторам, которые доступны. Все элементы данных ссылочного типа, а также const члены класса должны иметь инициализатор членов по умолчанию.

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

Это пример проблемы Most Vexing Parse (наиболее неоднозначного анализа). Поскольку выражение примера можно интерпретировать как объявление функции или как вызов конструктора по умолчанию и в связи с тем, что средства синтаксического анализа C++ отдают предпочтение объявлениям перед другими действиями, данное выражение обрабатывается как объявление функции. Дополнительные сведения см. в разделе досадной Parse.

В случае явного объявления конструкторов компилятор не предоставляет конструктор по умолчанию:

Если у класса нет конструктора по умолчанию, массив объектов этого класса не может быть создан только с помощью синтаксиса двух квадратных скобок. Например, в представленном выше блоке кода массив Boxes не может быть объявлен следующим образом:

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

Дополнительные сведения см. в разделе инициализаторы.

Конструкторы копии

Конструктор копии Инициализирует объект, копируя значения элементов из объекта того же типа. Если все члены класса являются простыми типами, такими как скалярные значения, конструктор копий, созданный компилятором, достаточно, и вам не нужно определять собственный. Если для класса требуется более сложная инициализация, необходимо реализовать пользовательский конструктор копии. Например, если член класса является указателем, необходимо определить конструктор копии, чтобы выделить новую память и скопировать значения из объекта, указывающего на другой объект. Созданный компилятором конструктор копий просто копирует указатель, так что новый указатель по-прежнему указывает на расположение в памяти другого.

Конструктор копии может иметь одну из следующих сигнатур:

При определении конструктора копии необходимо также определить оператор присваивания копирования (=). Дополнительные сведения см. в разделе конструкторы присваивания и копирования и операторы присваивания копирования.

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

Попытка копирования объекта приводит к ошибке C2280: попытка ссылки 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 в качестве первого параметра ссылку rvalue, а все дополнительные параметры должны иметь значения по умолчанию. Конструкторы перемещения могут значительно повысить эффективность программы при передаче больших объектов.

Если класс не определяет конструктор перемещения, компилятор создает неявный экземпляр, если не существует объявленного пользователем конструктора копии, оператора присваивания копирования, оператора присваивания перемещения или деструктора. Если явный или неявный конструктор перемещения не определен, операции, в которых в противном случае использовался конструктор перемещения, используют вместо этого конструктор копий. Если класс объявляет конструктор перемещения или оператор присваивания перемещения, неявно объявленный конструктор копии определяется как удаленный.

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

Дополнительные сведения о написании нетривиальных конструкторов перемещения см. в разделе конструкторы перемещения и операторы присваивания перемещения (C++).

Явно заданные по умолчанию и удаленные конструкторы

конструкторы constexpr

Конструкторы списка 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:

то возможно инициализировать объект 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. В качестве общего правила следует использовать explicit ключевое слово в конструкторе (и определяемых пользователем операторах) для предотвращения такого рода неявного преобразования типов:

Порядок создания

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 конструктор базового класса, затем инициализируются члены базового класса в порядке их появления в объявлении класса. После этого вызывается конструктор производного класса.

Выходные данные будут выглядеть следующим образом.

Если базовый класс не имеет конструктор по умолчанию, в конструкторе производного класса необходимо указать параметры конструктора базового 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 является делегирующим, удаляются все полностью созданные объекты базовых классов и объекты-члены. Однако поскольку сам объект создан не полностью, деструктор не выполняется.

Производные конструкторы и расширенная агрегатная инициализация

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

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

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

Конструкторы для классов с несколькими наследованиями

Если класс является производным от нескольких базовых классов, конструкторы базовых классов вызываются в том 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 некоторой работы по инициализации. Это полезно, если у вас есть несколько конструкторов, которые должны выполнять одинаковую работу. Можно написать основную логику в одном конструкторе и вызвать ее 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 объявления, using как показано в следующем примере:

Visual Studio 2017 и более поздних версий: инструкция в /std:c++17 режиме и более поздних версиях предоставляет все конструкторы из базового класса, за исключением тех, которые имеют идентичную сигнатуру для конструкторов в производном классе. Обычно, если в производном классе не объявляются новые данные-члены или конструкторы, оптимальным решением будет использовать наследуемые конструкторы.

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

Производный класс не может наследовать от нескольких базовых классов, если у этих базовых классов есть конструкторы с идентичными сигнатурами.

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 :

Источник

Урок №116. Конструкторы

На этом уроке мы рассмотрим конструкторы в языке С++.

Конструкторы

Когда все члены класса (или структуры) являются открытыми, то мы можем инициализировать класс (или структуру) напрямую, используя список инициализаторов или uniform-инициализацию (в C++11):

Однако, как только мы сделаем какие-либо переменные-члены класса закрытыми, то больше не сможем инициализировать их напрямую. Здесь есть смысл: если вы не можете напрямую обращаться к переменной (потому что она закрыта), то вы и не должны иметь возможность напрямую её инициализировать.

Как тогда инициализировать класс с закрытыми переменными-членами? Использовать конструкторы.

Конструктор — это особый тип метода класса, который автоматически вызывается при создании объекта этого же класса. Конструкторы обычно используются для инициализации переменных-членов класса значениями, которые предоставлены по умолчанию/пользователем, или для выполнения любых шагов настройки, необходимых для используемого класса (например, открыть определенный файл или базу данных).

В отличие от обычных методов, конструкторы имеют определенные правила их именования:

конструкторы всегда должны иметь то же имя, что и класс (учитываются верхний и нижний регистры);

Обратите внимание, конструкторы предназначены только для выполнения инициализации. Не следует пытаться вызывать конструктор для повторной инициализации существующего объекта. Хотя это может скомпилироваться без ошибок, результаты могут получиться неожиданные (компилятор создаст временный объект, а затем удалит его).

Конструкторы по умолчанию

Конструктор, который не имеет параметров (или содержит параметры, которые все имеют значения по умолчанию), называется конструктором по умолчанию. Он вызывается, если пользователем не указаны значения для инициализации. Например:

Источник

Конструктор и деструктор класса в C++

Возможно вы заметили, что определяя класс, мы не можем инициализировать его поля (члены) в самом определении. Можно присвоить им значение, написав соответствующий метод класса и вызвав его, после создания объекта вне класса. Такой способ не совсем удобен, так как объявляя, допустим, 33 объекта класса нам придется 33 раза вызывать метод, который присваивает значения полям класса. Поэтому, как правило, для инициализации полей класса, а так же для выделения динамической памяти, используется конструктор.

Конструктор (от construct – создавать) – это особый метод класса, который выполняется автоматически в момент создания объекта класса. То есть, если мы пропишем в нем, какими значениями надо инициализировать поля во время объявления объекта класса, он сработает без “особого приглашения”. Его не надо специально вызывать, как обычный метод класса.

В строках 11 – 17 определяем конструктор: имя должно быть идентично имени класса; конструктор НЕ имеет типа возвращаемого значения (void в том числе). Один объект объявляется сразу во время определения класса – строка 25. При запуске программы, конструктор этого объекта сработает даже до входа в главную функцию. Это видно на следующем снимке:

Деструктор (от destruct – разрушать) – так же особый метод класса, который срабатывает во время уничтожения объектов класса. Чаще всего его роль заключается в том, чтобы освободить динамическую память, которую выделял конструктор для объекта. Имя его, как и у конструктора, должно соответствовать имени класса. Только перед именем надо добавить символ

Добавим деструктор в предыдущий код. И создадим в классе два конструктора: один будет принимать параметры, второй – нет.

Источник