【C++】 21_对象的构造顺序

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问题 1:C++ 中的类可以定义多个对象,那么对象构造的顺序是怎样的?
问题 2:对象构造顺序会带来什么影响呢?
对象构造往往与构造函数相关联,构造函数体有可能是非常复杂的程序逻辑组成,不同类的构造函数中程序逻辑可能是相互依赖的。当相互依赖发生时,对象的构造顺序就变得尤为重要。

对象的构造顺序 一

对于局部对象(包含静态局部对象)
当程序执行流到达对象的定义语句时进行构造

下面程序中的对象构造顺序是什么?
void code()
{
int i = 0;
Test a1 = i;

while(i < 3)
Test a2 = ++i;

if(i < 4)
{
Test a = a1;
}
else
{
Test a(100);
}
}
实例分析:局部对象的构造顺序
test_1.cpp
#include <stdio.h>

class Test
{
private:
int mi;
public:
Test(int i)
{
mi = i;
printf(“Test(int i) : %d\n”, mi);
}
Test(const Test& obj)
{
mi = obj.mi;
printf(“const Test& obj : %d\n”, mi);
}
};

int main()
{
int i = 0;
Test a1 = i;

while(i < 3)
Test a2 = ++i;

if(i < 4)
{
Test a = a1;
}
else
{
Test a(100);
}

return 0;
}
输出:
Test(int i) : 0
Test(int i) : 1
Test(int i) : 2
Test(int i) : 3
const Test& obj : 0

结论:
局部对象的构造顺序与程序的执行流相关

error.cpp
#include <stdio.h>

class Test
{
private:
int mi;
public:
Test(int i)
{
mi = i;
printf(“Test(int i) : %d\n”, mi);
}
Test(const Test& obj)
{
mi = obj.mi;
printf(“const Test& obj : %d\n”, mi);
}
int getMi()
{
return mi;
}
};

int main()
{
int i = 0;
Test a1 = i;

while(i < 3)
Test a2 = ++i;

goto End; // 注意这里!
Test a(100);
End:

printf(“a.mi = %d\n”, a.getMi());

return 0;
}
g++ 输出:
test.cpp:30: error: jump to label‘End’
test.cpp:28: error: from here
test.cpp:29: error: crosses initialization of‘Test a’

vc2010 编译输出:
error.cpp(34) : warning C4533:“goto a”跳过了“End”的初始化操作
error.cpp(33) : 参见“a”的声明
error.cpp(34) : 参见“End”的声明

vc2010 运行输出:
Test(int i) : 0
Test(int i) : 1
Test(int i) : 2
Test(int i) : 3
a.mi = 4076341

发生了什么?

程序的执行流被改变,意味着对象 a 的状态是没有被初始化的(构造函数没有被调用)。那么之后使用该对象的结果将是不确定的,可能导致严重的灾难!!所以当定义使用对象时,要对程序的执行流有清晰的认识。
g++ 给出错误提示,不可以保证所有的编译器都有这样的实现,因为这不是 C ++ 的标准。VC2010 未给出错误提示,仅给出警告。

对象的构造顺序 二

对于堆对象

当程序执行流到达 new 语句时创建对象
使用 new 创建对象将自动触发构造函数的调用

下面程序中的对象构造顺序是什么?
void code()
{
int i = 0;
Test* a1 = new Test(i);

while(++i < 10)
if(i % 2)
new Test(i);

if(i < 4)
new Test(*a1);
else
new Test(100);

return 0;
}
编程实验:堆对象的构造顺序
#include <stdio.h>

class Test
{
private:
int mi;
public:
Test(int i)
{
mi = i;
printf(“Test(int i) : %d\n”, mi);
}
Test(const Test& obj)
{
mi = obj.mi;
printf(“const Test& obj : %d\n”, mi);
}

int getMi()
{
return mi;
}
};

// 这里在 new 之后没有 delete,仅为演示
int main()
{
int i = 0;
Test* a1 = new Test(i);

while(++i < 10)
if(i % 2)
new Test(i);

if(i < 4)
new Test(*a1);
else
new Test(100);

return 0;
}
输出:
Test(int i) : 0
Test(int i) : 1
Test(int i) : 3
Test(int i) : 5
Test(int i) : 7
Test(int i) : 9
Test(int i) : 100

结论:
堆对象的构造顺序与程序的执行流相关。堆对象同样受到程序执行流的影响,具体可参考局部对象中的分析。

对象的构造顺序 三

对于全局对象

对象的构造顺序是不确定的

不同的编译器使用不同的规则确定构造顺序

实例分析:全局对象的构造顺序
test.h
#ifndef _TEST_H_
#define _TEST_H_

#include <stdio.h>

class Test
{
public:
Test(const char* s)
{
printf(“%s\n”, s);
}
};

#endif
t1.cpp
#include “test.h”

Test t1(“t1”);
t2.cpp
#include “test.h”

Test t2(“t2”);
t3.cpp
#include “test.h”

Test t3(“t3”);
test.cpp
#include “test.h”

Test t4(“t4”);

int main()
{
Test t5(“t5”);

return 0;
}
g++ 输出:
t3
t2
t1
t4
t5

vc2010 输出:
t4
t1
t2
t3
t5

警示:尽量避开全局对象,尽量避开全局对象的相互依赖
小结

局部对象的构造顺序依赖于程序的执行流
堆对象的构造顺序依赖于 new 的使用顺序
全局对象的构造顺序是不确定的

以上内容参考狄泰软件学院系列课程,请大家保护原创!

正文完
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