Программирование

  Используя эту терминологию, мы можем сказать, что проблема с нашим исходным классом vector заключалась в том, что мы выполняли поверхностное копирование и не копировали элементы, на которые ссылался указатель elem. Наш усовершенствованный класс vector, как и стандартный класс vector, выполняет глубокое копирование, выделяя новую память для элементов и копируя их значения. О типах, предусматривающих поверхностное копирование (таких как указатели и ссылки), говорят, что они имеют семантику указателей (pointer semantics) или ссылок (reference semantics), т.е. копируют адреса. О типах, осуществляющих глубокое копирование (таких как string и vector), говорят, что они имеют семантику значений (value semantics), т.е. копируют значения, на которые ссылаются. С точки зрения пользователя типы с семантикой значений функционируют так, будто никакие указатели не используются, а существуют только значения, которые копируются. С точки зрения копирования типы, обладающие семантикой значений, мало отличаются от типа int. 

18.3. Основные операции

  Настал момент, когда мы можем приступить к обсуждению того, какие конструкторы должен иметь класс, должен ли он содержать деструктор и требуется ли копирующее присваивание. Следует рассмотреть пять важных операций.

• Конструкторы с одним или несколькими аргументами.

• Конструктор по умолчанию.

• Копирующий конструктор (копирование объектов одинаковых типов).

• Копирующее присваивание (копирование объектов одинаковых типов).

• Деструктор.

Обычно класс должен иметь один или несколько конструкторов, аргументы которых инициализируют объект.

string s(" Триумф "); // инициализируем объект s строкой "Триумф"

vector v(10); // создаем вектор v, состоящий из 10 чисел

                      // double

Как видим, смысл и использование инициализатора полностью определяются конструктором. Стандартный конструктор класса string использует в качестве начального значения символьную строку, а стандартный конструктор класса vector в качестве параметра получает количество элементов. Обычно конструктор используется для установки инварианта (см. раздел 9.4.3). Если мы не можем определить хороший инвариант для класса, то, вероятно, плохо спроектировали класс или структуру данных.

Конструкторы, имеющие аргументы, сильно зависят от класса, в котором они реализованы. Остальные операции имеют более или менее стандартную структуру.

Как понять, что в классе необходим конструктор по умолчанию? Он требуется тогда, когда мы хотим создавать объекты класса без указания инициализатора. Наиболее распространенный пример такой ситуации возникает, когда мы хотим поместить объекты класса в стандартный контейнер, имеющий тип vector. Приведенные ниже инструкции работают только потому, что для типов int, string и vector существуют значения, предусмотренные по умолчанию.

vector vi(10); // вектор из 10 элементов типа double,

                       // каждый из них инициализирован 0.0

vector vs(10); // вектор из 10 элементов типа string,

                       // каждый из них инициализирован ""

vector > vvi(10); // вектор из 10 векторов,

                               // каждый из них

                               // инициализирован конструктором vector()

Итак, иметь конструктор по умолчанию часто бывает полезно. Возникает следующий вопрос: а когда именно целесообразно иметь конструктор по умолчанию? Ответ: когда мы можем установить инвариант класса с осмысленным и очевидным значением по умолчанию. Для числовых типов, таких как int и double, очевидным значением является 0 (для типа double оно принимает вид 0.0). Для типа string очевидным выбором является "". Для класса vector можно использовать пустой вектор. Если тип T имеет значение по умолчанию, то оно задается конструктором T(). Например, double() равно 0.0, string() равно "", а vector() — это пустой vector, предназначенный для хранения переменных типа int.