詳解C++-二階構造模式、友元

更新時間：2019年03月23日 15:44:17 作者：NQian

這篇文章主要介紹了C++-二階構造模式、友元，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

首先回顧以前所學的構造函數(shù)

類的構造函數(shù)用于對象的初始化
構造函數(shù)與類同名并且沒有返回值
構造函數(shù)在定義時被自動調(diào)用

由于構造函數(shù)沒有返回值不能判斷執(zhí)行結果,所以不能保證初始化對象能否成功

比如:

class Test{
 
private:
  int *p;
 
public:
  Test(int i)
  {
   p=new int(i);
  }
 
}

假如創(chuàng)建對象時,執(zhí)行new分配時失敗了,便會出現(xiàn)bug,若代碼量大,是很難找到這個問題的,這種便被稱為半成品對象.

如何來避免半成品對象的誕生呢？

就要用到本章學的二階構造了.

二階構造

將構造過程分為兩步

-資源無關的初始化操作

指不可能出現(xiàn)異常情況的操作,比如:初始化int,flaot等普通變量

-需要使用系統(tǒng)資源的操作

指可能出現(xiàn)異常情況的操作,比如:內(nèi)存申請,訪問文件等

如下圖所示:

步驟如下:

1.創(chuàng)建一個私有的構造函數(shù),由于構造函數(shù)沒有返回值,所以用來進行第一階段構造

2.創(chuàng)建一個私有的有返回值函數(shù),用來進行第二階段構造,構造成功返回true,失敗返回false

3.最后創(chuàng)建一個靜態(tài)成員函數(shù),通過new創(chuàng)建一個對象,然后調(diào)用1和2步驟的函數(shù),最后進行判斷處理

參考以下示例:

#include <stdio.h>
 
class TwoPhaseCons
{
private:
  TwoPhaseCons()    // 第一階段構造函數(shù)
 
  { }
 
  bool construct()     // 第二階段構造函數(shù)
  {
    return true;
  }
 
public:
  static TwoPhaseCons* NewObj(); // 對象創(chuàng)建函數(shù)
 
};
 
 
TwoPhaseCons* TwoPhaseCons::NewObj()
{
  TwoPhaseCons* ret = new TwoPhaseCons();
 
  // 若第二階段構造失敗，返回 NULL 
  if( !(ret && ret->construct()) )
  {
    delete ret;
    ret = NULL;
  }
 
  return ret;
}
 
 
int main()
{
  TwoPhaseCons* obj = TwoPhaseCons::NewObj();
 
  printf("obj = %p\n", obj);
 
  delete obj;
 
  return 0;
}

C++友元

什么是友元？

由于C++的類具有封裝性,在外部無法訪問到類的private私有成員,所以友元就誕生了

-類的友元可以是函數(shù),也可以是另一個類

比如:Test類的友元是個func()函數(shù),則func()函數(shù)就能訪問Test類的任何成員變量(包括靜態(tài),私有,共有等)

-友元的好處在于,方便快捷.

-友元的壞處在于,破壞了面向對象的封裝性,在現(xiàn)代已經(jīng)逐漸被遺棄

友元定義,是在類中使用friend關鍵字來聲明,比如:

class Test{
   friend void f_func(const Test& t);    //聲明f_func()是該類的友元
};
 
void f_func(const Test& t)
{
    ... ...         //可以訪問 Test類 對象t 里的任何成員變量
}

示例1

通過Test類的友元(函數(shù))來訪問成員變量,代碼如下:

#include "stdio.h"
 
class Test{
 
private:
    static int n;
    int x;
    int y;
 
public:
    Test(int x,int y)
    {
       this->x = x;
       this->y = y;
    }  
 
    friend void f_func(const Test& t);     //聲明Test的友元是f_func()函數(shù)
 
};
 
int Test::n = 3; 
 
void f_func(const Test& t)
{
    printf("t.x=%d\n",t.x); 
    printf("t.y=%d\n",t.y);
    printf("t.n=%d\n",t.n);  //訪問私有靜態(tài)成員變量
}
 
int main()
{
    Test t1(1,2);
    f_func(t1);
    return 0;
}

運行打印:

t.x=1
t.x=2
t.x=3

示例2

通過A類的友元(B類)來訪問成員變量,代碼如下:

#include "stdio.h"
 
class A{
    int i;
    int j;
 
public:
    A()
    {
     i=10;
     j=20;
    }
 
    friend class B;    //聲明A的友元是B
};
 
class B{
 
public:
    void accessA(const A& t)
    {
     printf("t.i=%d\n",t.i);
     printf("t.j=%d\n",t.j);  
    }
 
};
 
int main()
{
  A t1;
  B t2;
 
  t2.accessA(t1);
 
  return 0;
}

運行打印: