Язык программирования C++. Пятое издание - Стенли Липпман

Новый стандарт расширяет использование списков инициализации конструктора, позволяя определять так называемые делегирующие конструкторы (delegating constructor). Делегирующий конструктор использует для инициализации другой конструктор своего класса. Он "делегирует" некоторые (или все) свои задачи другому конструктору.

Подобно любому другому конструктору, делегирующий конструктор имеет список инициализации переменных-членов и тело функции. Список инициализации делегирующего конструктора содержит элемент, являющийся именем самого класса. Подобно другим инициализаторам переменных-членов класса, имя класса сопровождается заключенным в скобки списком аргументов. Список аргументов должен соответствовать другому конструктору в классе.

В качестве примера перепишем класс Sales_data так, чтобы использовать делегирующие конструкторы следующим образом:

class Sales_data {

public:

 // неделегирующий конструктор инициализирует члены из соответствующих

 // аргументов

 Sales_data(std::string s, unsigned cnt, double price):

            bookNo(s), units_sold(cnt), revenue(cnt*price) { }

 // все другие конструкторы делегируют к другому конструктору

 Sales_data(): Sales_data("", 0, 0) {}

 Sales_data(std::string s): Sales_data(s, 0, 0) {}

 Sales_data(std::istream &is): Sales_data()

 { read(is, *this); }

 // другие члены как прежде

}

В этой версии класса Sales_data все конструкторы, кроме одного, делегируют свою работу. Первый конструктор получает три аргумента и использует их для инициализации переменных-членов, но ничего другого не делает. В этой версии класса определен стандартный конструктор, использующий для инициализации конструктор на три аргумента. Он также не делает ничего, поэтому его тело пусто. Конструктор, получающий строку, также делегирует работу версии на три аргумента.

Конструктор, получающий объект istream&, также делегирует свои действия. Он делегирует их стандартному конструктору, который в свою очередь делегирует их конструктору на три аргумента. Как только эти конструкторы заканчивают свою работу, запускается тело конструктора с аргументом istream&. Оно вызывает функцию read() для чтения данных из потока istream.

Когда конструктор делегирует работу другому конструктору, список инициализации и тело делегированного конструктора выполняются оба. В классе Sales_data тела делегируемых конструкторов пусты. Если бы тела конструкторов содержали код, то он выполнялся бы прежде, чем управление возвратилось бы к телу делегирующего конструктора.

Упражнение 7.41. Перепишите собственную версию класса Sales_data, чтобы использовать делегирующие конструкторы. Добавьте в тело каждого конструктора оператор, выводящий сообщение всякий раз, когда он выполняется. Напишите объявления для создания объекта класса Sales_data любыми возможными способами. Изучите вывод и удостоверьтесь, что понимаете порядок выполнения делегирующих конструкторов.

Упражнение 7.42. Вернитесь к классу, написанному для упражнения 7.40 в разделе 7.5.1, и решите, может ли какой-нибудь из его конструкторов использовать делегирование. Если да, то напишите делегирующий конструктор (конструкторы) для своего класса. В противном случае рассмотрите список абстракций и выберите ту, которая, по вашему, использовала бы делегирующий конструктор. Напишите определение класса для этой абстракции.

7.5.3. Роль стандартного конструктора

Стандартный конструктор автоматически используется всякий раз, когда объект инициализируется по умолчанию. Инициализация по умолчанию осуществляется в следующем случае.

• При определении нестатических переменных (см. раздел 2.2.1) или массивов (см. раздел 3.5.1) в области видимости блока без инициализаторов.

• Когда класс, который сам обладает членами типа класса, использует синтезируемый стандартный конструктор (см. раздел 7.1.4).

• Когда переменные-члены типа класса не инициализируются явно в списке инициализации конструктора (см. раздел 7.1.4).

Инициализация значением по умолчанию осуществляется в следующем случае.

• Во время инициализации массива, когда предоставляется меньше инициализаторов, чем элементов массива (см. раздел 3.5.1).

• При определении локального статического объекта без инициализатора (см. раздел 6.1.1).

• Когда явно запрашивается инициализация значением по умолчанию в форме выражения Т(), где T — это имя типа. (Конструктор вектора, получающий один аргумент, чтобы определить размер вектора (см. раздел 3.3.1), использует аргумент этого вида для инициализации значением по умолчанию своего элемента.)

Чтобы использоваться в этих контекстах, у классов должен быть стандартный конструктор. Большинство этих контекстов должно быть вполне очевидным.

Однако значительно менее очевидным может быть влияние на классы, у которых есть переменные-члены без стандартного конструктора:

class NoDefault {

public:

 NoDefault(const std::string&);

 // далее дополнительные члены, но нет других конструкторов

};

struct А { // my_mem является открытой по умолчанию; см. раздел 1.2

 NoDefault my_mem;

};

А а;       // ошибка: невозможен синтезируемый конструктор для А

struct В {

 В() {}    // ошибка: нет инициализатора для b_member

 NoDefault b_member;

};

На практике почти всегда имеет смысл предоставлять стандартный конструктор, если определены другие конструкторы.

Следующее объявление объекта obj компилируется без проблем. Но при попытке его использования компилятор жалуется на невозможность применения к функции синтаксиса доступа к члену.

Sales_data obj(); // ok: но определена функция, а не объект

if (obj.isbn() == Primer_5th_ed.isbn()) // ошибка: obj - функция

Проблема в том, что, несмотря на намерение объявить инициализированный значением по умолчанию объект obj, фактически была объявлена функция без параметров, возвращающая объект типа Sales_data.

Чтобы правильно определить объект, использующий стандартный конструктор для инициализации, следует убрать пустые круглые скобки:

// ok: obj - объект, инициализированный значением по умолчанию

Sales_data obj;

Распространенной ошибкой среди новичков в С++ является объявление объекта, инициализированного стандартным конструктором, следующим образом:

Sales_data obj(); // упс! Это объявление функции, а не создание объекта

Sales_data obj2;  // ok: obj2 - это объект, а не функция

Упражнение 7.43. Предположим, имеется класс NoDefault, у которого есть конструктор, получающий параметр типа int, но нет стандартного конструктора. Определите класс С, у которого есть переменная-член типа NoDefault. Определите стандартный конструктор для класса С.

Упражнение 7.44. Допустимо ли следующее объявление? Если нет, то почему?

vector<NoDefault> vec(10);

Упражнение 7.45. Определите вектор, содержащий объекты типа С из предыдущего упражнения?

Упражнение 7.46. Которое из следующих утверждений, если таковое имеется, ложно? Почему?

(a) Класс должен предоставить по крайней мере один конструктор.

(b) Стандартный конструктор — это конструктор с пустым списком параметров.

(c) Если для класса не нужно никаких значений по умолчанию, то класс не должен предоставлять стандартный конструктор.

(d) Если класс не определяет стандартный конструктор, компилятор сам создает конструктор, который инициализирует каждую переменную-член значением по умолчанию соответствующего типа.

7.5.4. Неявное преобразование типов класса

Как упоминалось в разделе 4.11, язык С++ автоматически осуществляет преобразование некоторых встроенных типов. Обращалось также внимание на то, что классы тоже могут определять неявные преобразования. Каждый конструктор, который может быть вызван с одним аргументом, определяет неявное преобразование в тип класса. Такие конструкторы иногда упоминают как конструкторы преобразования (converting constructor). Определение преобразования из типа класса в другой тип рассматривается в разделе 14.9.

Конструктор, который может быть вызван с одиночным аргументом, вполне позволяет определить неявное преобразование из типа параметра в тип класса.