虛擬構(gòu)造函數(shù)

當(dāng)你有一個(gè)指針或引用，但是不知道其指向?qū)ο蟮恼鎸?shí)類型是什么時(shí)，你可以調(diào)用虛擬函數(shù)來(lái)完成特定類型（type-specific）對(duì)象的行為。僅當(dāng)你還沒擁有一個(gè)對(duì)象但是你確切地知道想要對(duì)象的類型時(shí)，你才會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。那么虛擬構(gòu)造函數(shù)又從何談起呢？

例如假設(shè)你編寫一個(gè)程序，用來(lái)進(jìn)行新聞報(bào)道的工作，一條新聞報(bào)道由文字或圖片組成。你可以這樣管理它們：

class NLComponent { //用于 newsletter components 的抽象基類
public:
  ... //包含至少一個(gè)純虛函數(shù)
}; 

class TextBlock: public NLComponent {
public:
  ... // 不包含純虛函數(shù)
}; 

class Graphic: public NLComponent {
public:
  ... // 不包含純虛函數(shù)
};

class NewsLetter { // 一個(gè) newsletter 對(duì)象由NLComponent 對(duì)象的鏈表組成
public: 
  NewsLetter(istream& str);
  ...

private:
  list<NLComponent*> components;
};

在NewsLetter中使用的list類是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模板類（STL）。對(duì)象NewLetter不運(yùn)行時(shí)就會(huì)存儲(chǔ)在磁盤上。為了能夠通過(guò)位于磁盤的替代物來(lái)建立Newsletter對(duì)象，讓NewLetter的構(gòu)造函數(shù)帶有istream參數(shù)是一種很方便的方法。當(dāng)構(gòu)造函數(shù)需要一些核心的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，它就從流中讀取信息。此構(gòu)造函數(shù)的偽代碼是這樣的：

NewsLetter::NewsLetter(istream& str)
{
  while (str) {
　　　　從str讀取下一個(gè)component對(duì)象;
　　　　把對(duì)象加入到newsletter的 components
　　　　對(duì)象的鏈表中去;
  }
}

或者，把這種技巧用于另一個(gè)獨(dú)立出來(lái)的函數(shù)叫做readComponent，如下所示：

class NewsLetter {
public:
  ...

private:
  // 為建立下一個(gè)NLComponent對(duì)象從str讀取數(shù)據(jù),
　　// 建立component 并返回一個(gè)指針。
  static NLComponent * readComponent(istream& str);
  ...
};

NewsLetter::NewsLetter(istream& str)
{
  while (str) {
    // 把readComponent返回的指針添加到components鏈表的最后，
    // "push_back" 一個(gè)鏈表的成員函數(shù)，用來(lái)在鏈表最后進(jìn)行插入操作。
    components.push_back(readComponent(str));
  }
}

考慮一下readComponent所做的工作。它根據(jù)所讀取的數(shù)據(jù)建立了一個(gè)新對(duì)象，或是TextBlock或是Graphic。因?yàn)樗芙⑿聦?duì)象，它的行為與構(gòu)造函數(shù)相似，而且因?yàn)樗芙⒉煌愋偷膶?duì)象，我們稱它為虛擬構(gòu)造函數(shù)。虛擬構(gòu)造函數(shù)是指能夠根據(jù)輸入給它的數(shù)據(jù)的不同而建立不同類型的對(duì)象。

虛擬拷貝構(gòu)造函數(shù)

還有一種特殊種類的虛擬構(gòu)造函數(shù)――虛擬拷貝構(gòu)造函數(shù)――也有著廣泛的用途。虛擬拷貝構(gòu)造函數(shù)能返回一個(gè)指針，指向調(diào)用該函數(shù)的對(duì)象的新拷貝。因?yàn)檫@種行為特性，虛擬拷貝構(gòu)造函數(shù)的名字一般都是copySelf，cloneSelf或者是象下面這樣就叫做clone。很少會(huì)有函數(shù)能以這么直接的方式實(shí)現(xiàn)它：

class NLComponent {
public:
  // declaration of virtual copy constructor
  virtual NLComponent * clone() const = 0;
  ...
};

class TextBlock: public NLComponent {
public:
  virtual TextBlock * clone() const // virtual copy constructor
  {
    return new TextBlock(*this);
  }
  ...
};

class Graphic: public NLComponent {
public:
  virtual Graphic * clone() const // virtual copy constructor
  {
    return new Graphic(*this);
  }
  ...
};

類的虛擬拷貝構(gòu)造函數(shù)只是調(diào)用它們真正的拷貝構(gòu)造函數(shù)。因此”拷貝”的含義與真正的拷貝構(gòu)造函數(shù)相同。如果真正的拷貝構(gòu)造函數(shù)只做了簡(jiǎn)單的拷貝，那么虛擬拷貝構(gòu)造函數(shù)也做簡(jiǎn)單的拷貝。如果真正的拷貝構(gòu)造函數(shù)做了全面的拷貝，那么虛擬拷貝構(gòu)造函數(shù)也做全面的拷貝。

注意上述代碼的實(shí)現(xiàn)利用了最近才被采納的較寬松的虛擬函數(shù)返回值類型規(guī)則。被派生類重定義的虛擬函數(shù)不用必須與基類的虛擬函數(shù)具有一樣的返回類型。如果函數(shù)的返回類型是一個(gè)指向基類的指針（或一個(gè)引用），那么派生類的函數(shù)可以返回一個(gè)指向基類的派生類的指針（或引用）。這不是C++的類型檢查上的漏洞，它使得又可能聲明象虛擬構(gòu)造函數(shù)這樣的函數(shù)。這就是為什么TextBlock的clone函數(shù)能夠返回TextBlock*和Graphic的clone能夠返回Graphic*的原因，即使NLCompo-nent的clone返回值類型為NLComponent*。

在NLComponent中的虛擬拷貝構(gòu)造函數(shù)能讓實(shí)現(xiàn)NewLetter的(正常的)拷貝構(gòu)造函數(shù)變得很容易：

class NewsLetter {
public:
  NewsLetter(const NewsLetter& rhs);
  ...

private:
  list<NLComponent*> components;
};

NewsLetter::NewsLetter(const NewsLetter& rhs)
{
  // 遍歷整個(gè)rhs鏈表，使用每個(gè)元素的虛擬拷貝構(gòu)造函數(shù)
  // 把元素拷貝進(jìn)這個(gè)對(duì)象的component鏈表。
  // 有關(guān)下面代碼如何運(yùn)行的詳細(xì)情況，請(qǐng)參見條款35。
  for (list<NLComponent*>::const_iterator it = rhs.components.begin(); it != rhs.components.end(); ++it)
  {
    // "it" 指向rhs.components的當(dāng)前元素，調(diào)用元素的clone函數(shù)，
    // 得到該元素的一個(gè)拷貝，并把該拷貝放到
    //這個(gè)對(duì)象的component鏈表的尾端。
    components.push_back((*it)->clone());
  }
}

遍歷被拷貝的NewsLetter對(duì)象中的整個(gè)component鏈表，調(diào)用鏈表內(nèi)每個(gè)元素對(duì)象的虛擬構(gòu)造函數(shù)。我們?cè)谶@里需要一個(gè)虛擬構(gòu)造函數(shù)，因?yàn)殒湵碇邪赶騈LComponent對(duì)象的指針，但是我們知道其實(shí)每一個(gè)指針不是指向TextBlock對(duì)象就是指向Graphic對(duì)象。無(wú)論它指向誰(shuí)，我們都想進(jìn)行正確的拷貝操作，虛擬構(gòu)造函數(shù)能夠?yàn)槲覀冏龅竭@點(diǎn)。

以上內(nèi)容基本都來(lái)自《More Effective C++》。

以上就是淺析C++構(gòu)造函數(shù)虛擬化的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C++構(gòu)造函數(shù)虛擬化的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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