二阶构造模式（二十一）
我们之前学习了构造函数，类的构造函数用于对象的初始化。构造函数与类同名并且没有返回值，构造函数在对象定义时自动被定义。那么我们就思考下：1、如何判断构造函数的执行结果呢？2、在构造函数中执行 return 语句会发生什么呢？3、构造函数执行结束是否意味着对象构造成功呢？
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我们带着问题来看看下面程序会怎么执行
#includeclass Test { private: int mi; int mj; public: Test(int i, int j) { mi = i; return; mj = j; } int getI() { return mi; } int getJ() { return mj; } }; int main() { Test t(1, 2); printf("t.mi = %d\n", t.getI()); printf("t.mj = %d\n", t.getJ()); return 0; }
我们在构造函数中直接 return，看看编译是否会通过
我们看到编译是通过的，但是它的结果和我们想的不一样。那么我们会想这返回的是个错误的对象，有什么办法杜绝呢？加个私有的 bool 类型成员变量 mStatus 来判断下它的状态，如果构造函数执行完成便将它置为 true，初始化为 false。在 main 函数中先判断它的状态是否为 true，如果是则执行打印。程序如下
#includeclass Test { private: int mi; int mj; bool mStatus; public: Test(int i, int j) : mStatus(false) { mi = i; return; mj = j; mStatus = true; } int getI() { return mi; } int getJ() { return mj; } bool getStatus() { return mStatus; } }; int main() { Test t(1, 2); if( t.getStatus() ) { printf("t.mi = %d\n", t.getI()); printf("t.mj = %d\n", t.getJ()); } else { printf("failed to init to t !!!\n"); } return 0; }
我们看看编译结果
确实是初始化失败了。关于构造函数，我们可能不知道的几个点：1、只提供自动初始化成员变量的机会；2、不能保证初始化逻辑一定成功；3、执行 return 语句后构造函数立即结束。由此可见，构造函数能决定的知识对象的初始化状态，而不是对象的诞生！！
在 C++ 中有半成品的概念，顾名思义就是未初始化完成的对象。半成品对象是合法的 C++ 对象，也是 Bug 的重要来源之一。在我们之前创建的数组类中，如果在构造函数中申请数组大小得不到成功执行，那么就会莫名的得到段错误。但是它是不确定的，一般而言，这种情况很少，所以也就很不好调试。
那么依据工程经验，这时我们便可将构造过程分为：与资源无关的初始化操作，也就是不可能出现异常情况的操作；还有就是需要使用系统资源的操作，可能出现异常情况，如：内存申请，访问文件等。下面我们以一幅图来说明二阶构造的顺序
那么我们可以看出如果在进行系统资源申请操作时出错，我们便删除半成品对象，返回 NULL。这样我们便可以避免这类的 Bug。下来我们以代码为例进行分析说明
#includeclass TowPhassCons { private: TowPhassCons() // 第一阶段构造函数 { } bool construct() // 第二阶段构造函数 { return true; } public: static TowPhassCons* NewInstance(); // 对象创建函数 }; TowPhassCons* TowPhassCons::NewInstance() { TowPhassCons* ret = new TowPhassCons(); // 若第二阶段构造失败，返回 NULL if( !(ret && ret->construct()) ) { delete ret; ret = NULL; } return ret; } int main() { TowPhassCons obj; // TowPhassCons obj = new TowPhassCons(); /* TowPhassCons* obj = TowPhassCons::NewInstance(); printf("obj = %p\n", obj); delete obj; */ return 0; }
我们先来这样试试平时我们直接创建对象的方法，看看编译可以通过吗
它说构造函数是个私有函数，我们不能直接调用。再来试试第 35 行那样的创建对象呢
还是报一样的错误。那么我们再来试试最后一种，调用二阶构造函数
那么编译是通过的。如果我们试试在 construct 函数中直接返回 false 呢
那么对象 obj 就会指向为空。下来我们就是用二阶构造的思想来加强下我们之前所写的数组类
IntArray.h 源码
#ifndef _INTARRAY_H_
#define _INTARRAY_H_
class IntArray
{
private:
int m_length;
int* m_pointer;
IntArray(int len);
bool construct();
public:
static IntArray* NewInstance(int length);
int length();
bool get(int index, int& value);
bool set(int index, int value);
~IntArray();
};
#endifIntArray.cpp 源码
#include "IntArray.h"
IntArray::IntArray(int len)
{
m_length = len;
}
bool IntArray::construct()
{
bool ret = true;
m_pointer = new int[m_length];
if( m_pointer )
{
for(int i=0; iconstruct()) )
{
delete ret;
ret = 0;
}
return ret;
}
int IntArray::length()
{
return m_length;
}
bool IntArray::get(int index, int& value)
{
bool ret = (0 <= index) && (index <= length());
if( ret )
{
value = m_pointer[index];
}
return ret;
}
bool IntArray::set(int index, int value)
{
bool ret = (0 <= index) && (index <= length());
if( ret )
{
m_pointer[index] = value;
}
return ret;
}
IntArray::~IntArray()
{
delete[] m_pointer;
} test.cpp 源码
#include#include "IntArray.h" int main() { IntArray* a = IntArray::NewInstance(5); printf("a.length = %d\n", a->length()); for(int i=0; i length(); i++) { a->set(i, i+1); } for(int i=0; i length(); i++) { int v = 0; a->get(i, v); printf("a[%d] = %d\n", i, v); } delete a; return 0; }
我们编译下，看看结果
结果和我们所想的是一样的。通过对二阶构造的学习，总结如下：1、构造函数只能决定对象的初始化状态，构造函数中初始化操作的失败并不影响对象的诞生；2、初始化不完全的半成品对象是 Bug 的重要来源；3、二阶构造人为的将初始化过程分为两部分，它能确保创建的对象都是完整初始化的。
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