Урок 23. Конструктор и деструктор

При создании объектов одной из наиболее широко используемых операций которую вы будете выполнять в ваших программах, является инициализация элементов данных объекта. Как вы узнали из урока 22, единственным способом, с помощью которого вы можете обратиться к частным элементам данных, является использование функций класса. Чтобы упростить процесс инициализации элементов данных класса, C++ использует специальную функцию, называемую конструктором, которая запускается для каждого создаваемого вами объекта. Подобным образом C++ обеспечивает функцию, называемую деструктором, которая запускается при уничтожении объекта. В данном уроке конструктор и деструктор рассматриваются более подробно. К концу этого урока вы освоите следующие основные концепции:

• Конструктор представляет собой метод класса, который облегчает вашим программам инициализацию элементов данных класса.
• Конструктор имеет такое же имя, как и класс.
• Конструктор не имеет возвращаемого значения.
• Каждый раз, когда ваша программа создает переменную класса, C++ вызывает конструктор класса, если конструктор существует.
• Многие объекты могут распределять память для хранения информации; когда вы уничтожаете такой объект, C++ будет вызывать специальный деструктор, который может освобождать эту память, очищая ее после объекта.
• Деструктор имеет такое же имя, как и класс, за исключением того, что вы должны предварять его имя символом тильды (~).
• Деструктор не имеет возвращаемого значения.

Термины конструктор и деструктор не должны вас пугать. Вместо этого представьте конструктор как функцию, которая помогает вам строить (конструировать) объект. Подобно этому, деструктор представляет собой функцию, которая помогает вам уничтожать объект. Деструктор обычно используется, если при уничтожении объекта нужно освободить память, которую занимал объект.

СОЗДАНИЕ ПРОСТОГО КОНСТРУКТОРА

Конструктор представляет собой метод класса, который имеет такое же имя, как и класс. Например, если вы используете класс с именем employee, конструктор также будет иметь имя employee. Подобно этому, для класса с именем dogs конструктор будет иметь имя dogs. Если ваша программа определяет конструктор, C++ будет автоматически вызывать его каждый раз, когда вы создаете объект. Следующая программа CONSTRUC.CPP создает класс с именем employee. Программа также определяет конструктор с именем employee который присваивает начальные значения объекту. Однако конструктор не возвращает никакого значения, несмотря на то, что он не объявляется как void. Вместо этого вы просто не указываете тип возвращаемого значения:

class employee

{
public:
employee(char *, long, float); //Конструктор
void show_employee(void);
int change_salary(float);
long get_id(void);
private:
char name [64];
long employee_id;
float salary;
};

В вашей программе вы просто определяете конструктор так же, как любой другой метод класса:

employee::employee(char *name, long employee_id, float salary)

{
strcpy(employee::name, name);
employee::employee_id = employee_id;
if (salary < 50000.0)
employee::salary = salary;
else // Недопустимый оклад
employee::salary = 0.0;
}

Как видите, конструктор не возвращает значение вызвавшей функции. Для него также не используется тип void. В данном случае конструктор использует оператор глобального разрешения и имя класса перед именем каждого элемента, как уже обсуждалось в уроке 23. Ниже приведена реализация программы CONSTRUC.CPP:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class employee

{
public:
employee(char *, long, float);
void show_employee(void);
int change_salary(float);
long get_id(void);
private:
char name [64];
long employee_id;
float salary;
};

employee::employee(char *name, long employee_id, float salary)

{
strcpy(employee::name, name);
employee::employee_id = employee_id;
if (salary < 50000.0)
employee::salary = salary;
else // Недопустимый оклад
employee::salary = 0.0;
}

void employee::show_employee(void)

{
cout << "Служащий: " << name << endl;
cout << "Номер служащего: " << employee_id << endl;
cout << "Оклад: " << salary << endl;
}

void main(void)

{
employee worker("Happy Jamsa", 101, 10101.0);
worker.show_employee();
}

Обратите внимание, что за объявлением объекта worker следуют круглые скобки и начальные значения, как и при вызове функции. Когда вы используете конструктор, передавайте ему параметры при объявлении объекта:

employee worker("Happy Jamsa", 101, 10101.0);

Если вашей программе потребуется создать несколько объектов employee, вы можете инициализировать элементы каждого из них с помощью конструктора, как показано ниже:

employee worker("Happy Jamsa", 101, 10101.0);

employee secretary("John Doe", 57, 20000.0);

employee manager("Jane Doe", 1022, 30000.0);

Представление о конструкторе

Конструктор представляет собой специальную функцию, которую C++ автоматически вызывает каждый раз при создании объекта. Обычное назначение конструктора заключается в инициализации элементов данных объекта. Конструктор имеет такое же имя, как и класс. Например, класс с именем file использует конструктор с именем file. Вы определяете конструктор внутри своей программы так же, как и любой метод класса. Единственное различие заключается в том, что конструктор не имеет возвращаемого значения. Когда вы позже объявляете объект, вы можете передавать параметры конструктору, как показано ниже:

class_name object(valuel, value2, value3)

Конструкторы и параметры по умолчанию

Как вы уже знаете из урока 15, C++ позволяет указывать значения по умолчанию для параметров функции. Если пользователь не указывает каких-либо параметров, функция будет использовать значения по умолчанию. Конструктор не является исключением; ваша программа может указать для него значения по умолчанию так же, как и для любой другой функции. Например, следующий конструктор employee использует по умолчанию значение оклада равным 10000.0, если программа не указывает оклад при создании объекта. Однако программа должна указать имя служащего и его номер:

employee::employee(char *name, long employee_id, float salary = 10000.00)

{
strcpy(employee::name, name);
employee::employee_id = employee_id;
if (salary < 50000.0)
employee::salary = salary;
else // Недопустимый оклад
employee::salary = 0.0;
}

Перегрузка конструкторов

Как вы уже знаете из урока 13, C++ позволяет вашим программам перегружать определения функций, указывая альтернативные функции для других типов параметров. C++ позволяет вам также перегружать конструкторы. Следующая программа CONSOVER.CPP перегружает конструктор employee. Первый конструктор требует, чтобы программа указывала имя служащего, номер служащего и оклад. Второй конструктор запрашивает пользователя ввести требуемый оклад, если программа не указывает его:

employee::employee(char *name, long employee_id)

{
strcpy(employee::name, name);
employee::employee_id = employee_id;
do

{
cout << "Введите оклад для " << name << " меньше $50000: ";
cin >> employee::salary;
}
while (salary >= 50000.0);
}

Внутри определения класса программа должна указать прототипы для обоих конструкторов, как показано ниже:

class employee

{
public:
employee (char *, long, float);|___ Прототипы перегруженных
employee(char *, long); |функций
void show_employee(void);
int change_salary(float);
long get_id(void);
private:
char name [64];
long employee_id;
float salary;
}

Ниже приведена реализация программы CONSOVER.CPP:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class employee

{
public:
employee(char *, long, float);
employee(char *, long);
void show_employee(void);
int change_salary(float);
long get_id(void);
private:
char name [64];
long employee_id;
float salary;
};

employee::employee(char *name, long employee_id, float salary)

{
strcpy(employee::name, name);
employee::employee_id = employee_id;
if (salary < 50000.0) employee::salary = salary;
else // Недопустимый оклад
employee::salary = 0.0;
}

employee::employee(char *name, long employee_id)

{
strcpy(employee::name, name);
employee::employee_id = employee_id;
do

{
cout << "Введите оклад для " << name << " меньше $50000: ";
cin >> employee::salary;
}
while (salary >= 50000.0);
}

void employee::show_employee(void)

{
cout << "Служащий: " << name << endl;
cout << "Номер служащего: " << employee_id << endl;
cout << "Оклад: " << salary << endl;
}

void main(void)

{
employee worker("Happy Jamsa", 101, 10101.0);
employee manager("Jane Doe", 102);
worker.show_employee();
manager.sbow_employee();
}

Если вы откомпилируете и запустите эту программу, на вашем экране появится запрос ввести оклад для Jane Doe. Когда вы введете оклад, программа отобразит информацию об обоих служащих.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ДЕСТРУКТОРЕ

Деструктор автоматически запускается каждый раз, когда программа уничтожает объект. В следующих уроках вы узнаете, как создать списки объектов, которые увеличиваются или уменьшаются по мере выполнения программы. Чтобы создать такие динамические списки, ваша программа для хранения объектов распределяет память динамически (что вы еще не научились делать). К настоящему моменту вы можете создавать и уничтожать объекты в процессе выполнения программы. В таких случаях имеет смысл применение деструкторов.

Каждая из созданных вами до сих пор программ создавала объекты в самом начале своего выполнения, просто объявляя их. При завершении программ C++ уничтожал объекты. Если вы определяете деструктор внутри своей программы, C++ будет автоматически вызывать деструктор для каждого объекта, когда программа завершается (т.е. когда объекты уничтожаются). Подобно конструктору, деструктор имеет такое же имя, как и класс объекта. Однако в случае деструктора вы предваряете его имя символом тильды (~), как показано ниже:

~class_name (void) //----------->указывает деструктор

{
// Операторы деструктора
}

В отличие от конструктора вы не можете передавать параметры деструктору. Следующая программа DESTRUCT.CPP определяет деструктор для класса employee:

void employee::-employee(void)

{
cout << "Уничтожение объекта для " << name << endl;
}

В данном случае деструктор просто выводит на ваш экран сообщение о том, что C++ уничтожает объект. Когда программа завершается, C++ автоматически вызывает деструктор для каждого объекта. Ниже приведена реализация программы DESTRUCT.CPP:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class employee

{
public:
employee(char *, long, float);
~employee(void);
void show_employee(void);
int change_salary(float);
long get_id(void);
private:
char name [64];
long employee_id;
float salary;
};

employee::employee(char *name, long employee_id, float salary)

{
strcpy(employee::name, name);
employee::employee_id = employee_id;
if (salary < 50000.0) employee::salary = salary;
else // Недопустимый оклад
employee::salary в 0.0;
}

void employee::-employee(void)

{
cout << "Уничтожение объекта для " << name << endl;
}

void employee::show_employee(void)

{
cout << "Служащий: " << name << endl;
cout << "Номер служащего: " << employee_id << endl;
cout << "Оклад: " << salary << endl;
}

void main(void)

{
employee worker("Happy Jamsa", 101, 10101.0);
worker.show_employee();
}

Если вы откомпилируете и запустите эту программу, на вашем экране появится следующий вывод:

С:\> DESTRUCT <ENTER>

Служащий: Happy Jamsa

Номер служащего: 101

Оклад: 10101