C++ 语言特性10 - 委托构造函数
1：什么是委托构造函数？
在C++中，委托构造函数（Delegating Constructor）是一种特殊的构造函数，它在构造函数的初始化列表中调用同一个类中的另一个构造函数，从而实现代码的复用。这种特性在C++11中引入。
class MyClass {
public:// 委托构造函数MyClass(int x, int y) : MyClass(x) {// 委托给另一个构造函数}// 被委托的构造函数MyClass(int x) {// 初始化代码}
};2. 委托构造函数在什么场景中使用？
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代码复用： 当多个构造函数需要执行相同的初始化步骤时，可以使用委托构造函数来避免代码重复。
#include <iostream>
#include <string>class Person {
public:Person() : Person("Unknown", 0) {std::cout << "Default constructor called\n";}Person(std::string name) : Person(name, 0) {std::cout << "Name constructor called\n";}Person(std::string name, int age) : name(name), age(age) {std::cout << "Full constructor called for " << name << std::endl;}private:std::string name;int age;
};int main() {Person p1;Person p2("Alice");Person p3("Bob", 30);return 0;
}-
链式委托： 一个构造函数可以委托给另一个构造函数，而后者又可以委托给下一个，形成一个委托链。
class Matrix {
public:Matrix() : Matrix(0, nullptr) {std::cout << "Default constructor called\n";}Matrix(size_t rows, size_t cols) : Matrix(rows, cols, new double*[rows]) {std::cout << "Size constructor called\n";}Matrix(size_t rows, size_t cols, double** data) : rows(rows), cols(cols), data(data) {std::cout << "Data constructor called\n";}private:size_t rows;size_t cols;double** data;
};int main() {Matrix mat;return 0;
}-
继承和覆盖： 在继承的类中，可以利用委托构造函数调用基类的构造函数，以确保正确的初始化。
class Base {
public:Base(int x) {std::cout << "Base constructor with int called\n";}
};class Derived : public Base {
public:// 委托给基类的构造函数Derived(double x) : Base(static_cast<int>(x)) {std::cout << "Derived constructor with double called\n";}
};int main() {Derived d(3.14);return 0;
}3. 注意事项：
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委托目标的选择： 确保委托的目标构造函数是有效的，并且能够正确初始化对象。
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>class Data {
public:// 正确的委托目标选择Data(const std::string& str) : Data(str.begin(), str.end()) {}// 正确的初始化列表Data(const char* begin, const char* end) {// 做一些初始化工作for (; begin != end; ++begin) {values.push_back(*begin);}std::cout << "Data initialized with " << values.size() << " elements." << std::endl;}private:std::vector<char> values;
};int main() {Data d("Hello");return 0;
}-
构造函数的递归调用： 避免构造函数之间的无限递归调用。
class RecursiveConstructor {
public:// 错误：递归调用自身RecursiveConstructor() : RecursiveConstructor(42) {}RecursiveConstructor(int) {std::cout << "Constructor called" << std::endl;}
};int main() {// RecursiveConstructor rc; // 这将导致无限递归调用return 0;
}-
资源管理： 在委托构造函数中，确保资源被正确管理和释放。
#include <iostream>class Resource {
public:// 委托构造函数正确地管理资源Resource(int id) : Resource(id, new int(id * 10)) {std::cout << "Resource ID: " << *data << std::endl;}// 被委托的构造函数Resource(int id, int* data) : id(id), data(data) {}~Resource() {delete data;}private:int id;int* data;
};int main() {Resource res(1);return 0;
}//在这个例子中，委托构造函数确保了资源（动态分配的整数）被正确地分配和初始化。-
异常安全： 委托构造函数需要考虑异常安全性，确保在抛出异常时对象处于一致的状态。
#include <iostream>
#include <string>class ExceptionSafe {
public:// 委托构造函数ExceptionSafe(const std::string& str) : ExceptionSafe(str.begin(), str.end()) {// 做一些可能会抛出异常的操作if (str.empty()) {throw std::invalid_argument("String is empty");}}// 被委托的构造函数ExceptionSafe(const char* begin, const char* end) {// 做一些初始化工作try {for (; begin != end; ++begin) {values.push_back(*begin);}} catch (...) {// 异常发生时进行清理工作std::cout << "Exception caught during initialization." << std::endl;throw;}std::cout << "Data initialized with " << values.size() << " elements." << std::endl;}private:std::vector<char> values;
};int main() {try {ExceptionSafe es("Hello");ExceptionSafe esEmpty("");} catch (const std::exception& e) {std::cout << "Caught exception: " << e.what() << std::endl;}return 0;
}