C++構(gòu)造函數(shù)常見的坑有哪些

今天就跟大家聊聊有關C++構(gòu)造函數(shù)常見的坑有哪些，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

某一天我們接到了一個需求，需要開發(fā)一個類似于STL中string的類。

我們很快寫好了代碼：

#include <iostream>
#ifndef STRINGBAD_H_
#define STRINGBAD_H_
class StringBad {
    private:
     char *str;
     int len;
     static int num_strings;
    public:
     StringBad(const char* s);
     StringBad();
     ~StringBad();
     friend std::ostream & operator << (std::ostream &os, const StringBad & st);
};
#endif

在這個.h文件當中，我們定義了一個StringBad類，這是C++ Primer當中的一個例子。為什么叫StringBad呢，主要是為了提示，表示這是一個沒有完全開發(fā)好的demo。

這里有一個小細節(jié)，我們在類當中定義的是一個char *也就是字符型指針，而非字符型數(shù)組。這意味著我們在類聲明當中沒有為字符串本身分配空間，而是在構(gòu)造函數(shù)當中使用new來完成的，避免了預先定義字符串的長度。

其次num_strings是一個靜態(tài)成員，也就是說無論創(chuàng)建了多少對象，它都只會保存一份。類的所有成員共享同一個靜態(tài)變量。

接下來我們來看一下它的實現(xiàn)：

#include <cstring>
#include "stringbad.h"

using std::cout;

int StringBad::num_strings = 0;

StringBad::StringBad(const char* s) {
    len = std::strlen(s);
    str = new char[len+1];
    std::strcpy(str, s);
    num_strings++;
    cout << num_strings << ": \"" << str << "\" object created \n";
}

StringBad::StringBad() {
    len = 4;
    str = new char[4];
    std::strcpy(str, "C++");
    num_strings++;
    cout << num_strings << ": \"" << str << "\" object created \n";
}

StringBad::~StringBad() {
    cout << "\"" << str << "\" object deleted, ";
    --num_strings;
    cout << num_strings << " left \n";
    delete []str;
}

std::ostream & operator<<(std::ostream & os, const StringBad &st) {
    os << st.str;
    return os;
}

首先，我們可以注意到第一句就是將num_strings初始化成了0，我們不能在類聲明中初始化靜態(tài)成員變量。因為聲明只是描述了如何分配內(nèi)存，但并不真的分配內(nèi)存。

所以對于靜態(tài)類成員，我們可以在類聲明之外使用單獨的語句進行初始化。因為靜態(tài)成員變量是單獨存儲的，并不是對象的一部分。

初始化要在方法文件也就是cpp文件當中，而不是頭文件中。因為頭文件可能會被引入多次，如果在頭文件中初始化將會引起錯誤。當然也有一種例外，就是加上了const關鍵字。

從邏輯上看，我們這樣實現(xiàn)并沒有任何問題，但是當我們執(zhí)行的時候，就會發(fā)現(xiàn)問題很多……

假設我們現(xiàn)在有一個函數(shù)：

void callme(StringBad sb) {
 cout << "    \"" << sb << "\"\n";
}

然后我們這么使用：

int main() {
 StringBad sb("test");
 callme(sb);
 return 0;
}

會得到一個奇怪的結(jié)果：

從屏幕可以看到我們的析構(gòu)函數(shù)執(zhí)行了兩次，一次很好理解應該是main函數(shù)退出的時候自動執(zhí)行的，還有一次呢？是什么時候執(zhí)行的？

答案是執(zhí)行callme函數(shù)的時候執(zhí)行的，因為callme函數(shù)使用了值傳遞。當callme函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時，也會調(diào)用參數(shù)sb的析構(gòu)函數(shù)。

如果我們改成引用傳遞，就一切正常了：

void callme(StringBad &sb) {
 cout << "    \"" << sb << "\"\n";
}

int main() {
 StringBad sb("test");
 callme(sb);
 return 0;
}

這還沒完，我們把代碼再改一下，會發(fā)現(xiàn)還有問題：

int main() {
 StringBad sb("test");
 StringBad sports("Spinach Leaves Bowl for Dollars");
 StringBad sailor = sports;
 StringBad knot;
 StringBad st = sb;
 return 0;
}

執(zhí)行一下，得到：

會發(fā)現(xiàn)又有負數(shù)出現(xiàn)了，這是為什么呢？

因為我們執(zhí)行了StringBad st = sb這樣的操作，這個操作并不會調(diào)用我們實現(xiàn)的任何一個構(gòu)造函數(shù)。

它等價于：

StringBad st = StringBad(sb);

對應的構(gòu)造函數(shù)原型是：

StringBad(const StringBad&);

當我們用一個對象來初始化另外一個對象的時候，編譯器將會自動生成上述的構(gòu)造函數(shù)。這樣的構(gòu)造函數(shù)叫做拷貝構(gòu)造函數(shù)，由于我們沒有重載拷貝構(gòu)造函數(shù)，因此它不知道要對num_strings變量做處理，也就導致了不一致的發(fā)生。

看完上述內(nèi)容，你們對C++構(gòu)造函數(shù)常見的坑有哪些有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關內(nèi)容，請關注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。