Герб Саттер - Стандарты программирования на С++. 101 правило и рекомендация

Эта особенность языка обусловлена необходимостью гарантировать единый порядок уничтожения членов; в противном случае деструктор был бы должен уничтожать объекты в разном порядке, в зависимости от того, в каком именно порядке конструктор создавал их. Накладные расходы, необходимые для решения этой проблемы, признаны неприемлемыми.

Решение заключается в том, чтобы всегда писать инициализаторы членов в том же порядке, в котором эти члены объявлены в классе. В этом случае сразу становятся очевидными все некорректные зависимости между членами. Еще лучше полностью избегать зависимости инициализации одного члена от других.

Многие компиляторы (но не все) выдают предупреждение при нарушении этого правила.

[Cline99] §22.03-1] • [Dewhurst03] §52-53 • [Koenig97] §4 • [Lakos96] §10.3.5 • [Meyers97] §13 • [Murray93] §2.1.3 • [Sutter00] §47

В конструкторах использование инициализации вместо присваивания для установки значений переменных-членов предохраняет от ненужной работы времени выполнения при том же объеме вводимого исходного текста.

Конструкторы генерируют скрытый код инициализации. Рассмотрим следующий код:

class A {

string s1_, s2_;

public:

A() { s1_ = "Hello, "; s2_ = "world"; }

};

В действительности сгенерированный код конструктора выглядит так, как если бы вы написали:

А() : s1_(), s2_() { s1_ = "Hello, "; s2_ = "world"; }

To есть объекты, не инициализированные вами явно, автоматически инициализируются с использованием их конструкторов по умолчанию, после чего выполняется присваивание значений с использованием их операторов присваивания. Чаще всего операторы присваивания нетривиальных объектов выполняют немного больше работы, чем конструкторы, поскольку работают с уже созданными объектами.

Таким образом, инициализация переменных-членов в списке инициализации дает код, лучше выражающий ваши намерения и обычно более быстрый и меньшего размера:

А() : s1_("Hello, "), s2_("world ") { }

Эта методика не является преждевременной оптимизацией; это — избежание преждевременной пессимизации (см. рекомендацию 9).

Всегда выполняйте захват неуправляемого ресурса (например, выделение памяти оператором new, результат которого не передается немедленно конструктору интеллектуального указателя) в теле конструктора, а не в списке инициализации (см. [Sutter02]). Конечно, лучше всего вообще не использовать таких небезопасных и не имеющих владельца ресурсов (см. рекомендацию 13).

[Dewhurst03] §51, §59 • [Keffer95] pp.13-14 • [Meyers97] §12 • [Murray93] §2.1.31 • [Sutter00] §8, §47 • [Sutter02] §18

Внутри конструкторов и деструкторов виртуальные функции теряют виртуальность. Хуже того — все прямые или косвенные вызовы нереализованных чисто виртуальных функций из конструктора или деструктора приводят к неопределенному поведению. Если ваш дизайн требует виртуальной передачи в производный класс из конструктора или деструктора базового класса, следует воспользоваться иной методикой, например, постконструкторами.

В C++ полный объект конструируется по одному базовому классу за раз.

Пусть у нас есть базовый класс Ви класс D, производный от B. При создании объекта D, когда выполняется конструктор В, динамическим типом создаваемого объекта является B. В частности, вызов виртуальной функции B::Funприведет к выполнению функции Fun, определенной в классе В, независимо от того, перекрывает ее класс Dили нет. И это хорошо, поскольку вызов функции-члена Dв тот момент, когда члены объекта Dеще не инициализированы, может привести к хаосу. Только после завершения выполнения конструктора Ввыполняется тело конструктора Dи объект приобретает тип D. В качестве эмпирического правила следует помнить, что в процессе конструирования Внет никакого способа определить, является ли Вотдельным объектом или базовой частью некоторого иного производного объекта.

Кроме того, следует помнить, что вызов из конструктора чисто виртуальной функции, не имеющей определения, приводит к неопределенному поведению.

С другой стороны, в некоторых случаях дизайн требует использования "постконструктора", т.е. виртуальной функции, которая должна быть вызвана после того, как полный объект оказывается сконструирован. Некоторые методики, применяемые для решения этой задачи, описаны в приводимых ниже ссылках. Вот (далеко не исчерпывающий) список возможных решений.

• Перекладывание ответственности. Можно просто документировать необходимость вызова в пользовательском коде постконструктора после создания объекта.

• Отложенная постинициализация. Можно выполнять постинициализацию при первом вызове функции-члена, для чего использовать в базовом классе флаг типа bool, который показывает, был уже вызван постконструктор или нет.

• Использование семантики базового класса. Правила языка требуют, чтобы конструктор наиболее производного класса определял, какой из конструкторов базовых классов будет вызван. Вы можете использовать это правило в своих целях (см. [Taligent94]).

• Использование функции-фабрики. Таким способом вы можете легко обеспечить принудительный вызов функции-постконструктора (см. примеры к данной рекомендации).

Ни одна из методик постконструирования не является идеальной. Наихудшее, что можно сделать, — это потребовать, чтобы пользователь класса вручную вызывал постконструктор. Однако даже наилучшие способы решения данной задачи требуют отличного от обычного синтаксиса конструирования объекта (что легко проверяется в процессе компиляции) и/или сотрудничества с авторами производных классов (что невозможно проверить в процессе компиляции).

Пример. Использование функции-фабрики для принудительного вызова постконструктора. Рассмотрим следующий код:

class B { // Корень иерархии

protected:

В() {/*...*/ }

virtual void PostInitialize() // Вызывается сразу

{/*...*/} // после конструирования

publiс:

template

static shared_ptr Create() // Интерфейс для

{ // создания объектов

shared_ptr p(new T);

p->PostInitialize();

return p;

}

};

class D : public B { /* ... */ }; // Некоторый производный

// класс

shared_ptr p = D::Create(); // Создание объекта D

Этот не вполне надежный дизайн основан на ряде компромиссов.