第27课 二阶构造模式

1. 构造函数的回顾

（1）关于构造函数

　　①类的构造函数用于对象的初始化

　　②构造函数与类同名并且没有返回值（思考：无返回值如何判断构造函数的执行结果？）

　　③构造函数在对象定义时自动被调用

【编程实验】异常的构造函数

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    int mi;
    int mj;
    bool mStatus;

public:
    Test(int i, int j):mStatus(false)
    {
        mi = i;

        return;//return，会导致构造函数立即返回

        mj = j;
        mStatus = true;
    }

    int getI(){return mi;}
    int getJ(){return mj;}
    int status(){return mStatus;}
};

int main()
{
    Test t1(1, 2);

    if(t1.status()) //构造未完成，status为false
    {
        printf("t1.mi = %d\n", t1.getI());//i被正确初始化
        printf("t1.mj = %d\n", t1.getJ());//j为随机值
    }

    return 0;
}

（2）构造函数的真相

　　①构造函数只提供自动初始化成员变量的机会，但不能保证初始化逻辑一定成功。它只能决定对象的初始状态，而不是对象的诞生！

　　②在构造函数中执行return语句后，构造函数立即结束

2. 半成品对象

（1）初始化操作不能按照预期完成而得到的对象

（2）半成品对象是合法的C++对象，也是bug的重要来源

3. 二阶构造

（1）工程开发中的构造过程

　　①资源无关的初始化操作阶段：即不会出现异常情况的操作

　　②需要使用系统资源的操作：可能出现异常，如内存申请，访问文件等。

（2）二阶构造示例

【编程实验】二阶构造初探

#include <stdio.h>

class TwoPhaseCons
{
private:
    TwoPhaseCons() // 第一阶段构造函数
    {
    }
    bool construct() // 第二阶段构造函数
    {
        return true;
    }
public:
    static TwoPhaseCons* NewInstance(); // 对象创建函数
};

TwoPhaseCons* TwoPhaseCons::NewInstance()
{
    TwoPhaseCons* ret = new TwoPhaseCons();

    // 若第二阶段构造失败，返回 NULL
    if( !(ret && ret->construct()) )
    {
        delete ret;
        ret = NULL;
    }

    return ret;
}

int main()
{
    TwoPhaseCons* obj = TwoPhaseCons::NewInstance();

    printf("obj = %p\n", obj);

    delete obj;

    return 0;
}

【编程实验】数组类的加强

//IntArray.h

#ifndef _INTARRAY_H_
#define _INTARRAY_H_

class IntArray
{
private:
    int m_length;
    int* m_pointer;

    //将构造函数变为私有的
    IntArray(int len);
    bool construct(); //第2阶构造函数

public:
    static IntArray* NewInstance(int length);//提供创建对象的函数
    int length();
    bool get(int index, int& value);
    bool set(int index, int value);
    ~IntArray();
};

#endif

//IntArray.cpp

#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; i<m_length; i++)
        {
            m_pointer[i] = 0;
        }
    }
    else
    {
        ret = false;
    }

    return ret;
}

IntArray* IntArray::NewInstance(int length)
{
    IntArray* ret = new IntArray(length);

    if(!(ret && ret->construct()))
    {
        delete ret;
        ret = 0;
    }

    return ret;
}

IntArray::~IntArray()
{
    if(m_pointer)
    {
        delete[] m_pointer;
    }
}

int IntArray::length()
{
    return m_length;
}

bool IntArray::get(int index, int& value)
{
   bool bRet = (0 <= index) && (index <m_length);

   if(bRet)
   {
        value = m_pointer[index];
   }

   return bRet;
}

bool IntArray::set(int index, int value)
{

   bool bRet = (0 <= index) && (index <m_length);

   if(bRet)
   {
        m_pointer[index] = value;
   }

   return bRet;
}

//main.cpp

#include <stdio.h>
#include "IntArray.h"

int main()
{
    IntArray* a = IntArray::NewInstance(5);

    printf("a.length = %d\n", a->length());

    a->set(0, 1);

    for(int i = 0; i< a->length(); i++)
    {
        int v = 0;

        a->get(i, v);

        printf("a[%d] = %d\n", i, v);
    }

    delete a;

    return 0;
}

4. 小结

（1）构造函数只能决定对象的初始化状态

（2）构造函数中初始化操作的失败不影响对象的诞生

（3）初始化不完全的半成品对象是bug的重要来源

（4）二阶构造人为的将初始化过程分为两个部分

（5）二阶构造能够确保创建的对象都是完整初始化的