谈谈c++的初始化工作(2)

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我们首先来看上次遗留的问题。
把(1)中的代码换为注释部分,或许您一时还认识不到会有什么发生,但最终是通不过的,调试抛出异常,信息如下:
未处理的“System.Runtime.InteropServices.SEHException”类型的异常出现在 TestInit.exe 中

其他信息:外部组件发生异常。

This application has requested the Runtime to terminate it in an unusual way.
Please contact the application's support team for more information.
Press any key to continue

我想,您回头再细看的话,就会明白为什么如此了(我们写程序一定要追问到底:)。

我们今天要谈的是,一些变量只有唯一的初始化形式,通过例子,告诉您要特别注意。然后,我们就一步一步,来看资源浅拷贝的问题。我相信初学c++的同学,会对“拷贝函数”有些疑问,它就是为了解决上述问题的;但事实上,还有一个隐藏的地方,今天我也想给您指出。
这些程序,可是我特意设计的哦。希望可以很方便的认识问题所在,与解决之道。

首先,看第一个例子。在类中,这两类变量:
e.g.
Name &name;    //引用
const int ID;  //常量
它们的初始化形式是唯一的。而且必须由您来初始化。
看下面的程序:
 
//human.h
#pragma once

class Name
{
    char *name;
public:
   //...
};
class Human
{
 Name &name;
 const int ID;//每个人都唯一的标志号
 //... 
public:
 Human(void);
 ~Human(void);
 
 //...
};
//human.cpp
#include "human.h"
#using <mscorlib.dll>

//默认的构造函数
Human::Human(void)
{
}

Human::~Human(void)
{
}

写一个主文件测试。
但调试出错,错误信息文件为:
/*----------------------------------------------------------------------------
//Human:error file
------ 已启动生成:项目:TestInit, 配置:Debug Win32 ------

正在编译...
Human.cpp
Human.cpp(5) : error C2758: “Human::name” : 必须在构造函数基/成员初始值设定项列表中初始化
        e:\NET\Small_code\TestInit\Human.h(13) : 参见“Human::name”的声明
Human.cpp(5) : error C2758: “Human::ID” : 必须在构造函数基/成员初始值设定项列表中初始化
        e:\NET\Small_code\TestInit\Human.h(14) : 参见“Human::ID”的声明
fmain.cpp
Date.cpp
正在生成代码...

生成日志保存在“file://e:\NET\Small_code\TestInit\Debug\BuildLog.htm”中
TestInit - 2 错误,0 警告


---------------------- 完成 ---------------------

    生成:0 已成功, 1 已失败, 0 已跳过
--------------------------------------------------------------------------------
*/
   
    因为这里涉及的是仅仅的c++语法,我就不多费口舌了,如何改正,希望您能动手试试,一定要动手,不要想当然哦~~~
    当然,如果您是爱问题的人,我想您可以这样深究一下:设计c++语言时,为什么诸如int类型成员变量能提供默认初始化,而它们却不能;从编译角度,刻意给它们提供如int类型般的初始化会有什么困难和问题?


   下面详细谈什么是资源浅拷贝问题。沿袭c的习惯,c++对系统自分配的资源进行统一管理,但是,用户申请的资源,则有用户来释放。
   比如:

       userType *p=new userType(/*---*/);
       //...
       delete p;
       //delete释放一般是不可忘的

    单独的变量或许对您来说是不成问题的。但在类中,这些情况就变的相当复杂。处理不好,您的系统要么就是因为内存泄露而运行不下去,而要么就是异常频频发生。
    我们先来看一些c++的默认操作:
    //...
    class OneClass {
        int _value;
    public:   
        OneClass(int _val=0):_value(_val) {}
        ~OneClass() {}

        //...
    };

    //you may use in this way:
    OneClass oneObj(7);
    OneClass anotherObj;
    anotherObj=oneObj;//(1)
    //...
    //int Compare(OneClass one,OneClass two);
    int k=Compare(oneObj,anotherObj);//(2)
    //...

    在本程序的场景下,上面的代码是可以完好工作的,但您清楚(1)与(2)系统都作了什么了吗?您是否知道,如果您的初始化工作做的不好的话,即使,就沿用上面的初始化习惯,您的程序很容易就崩溃了呢。
    答案是,(1)语句执行时,默认的,系统试图把oneObj的资源全部copy给anotherObj,但用户申请的资源(new来的:),却传入的是地址;(2)语句的默认形参传递遵循同样的规则。
    当然这与java与c#是不同的,因为java与c#的对象是引用类型。而c++,除非您强行定义为引用类型的,它就不是。

    我们来看下面的例子,第一遍我建议您只看程序,不要往下看,看您能否发现什么问题。

//human.h   
 #pragma once

#define NULL 0

class Name
{
    char *name;
public:
 Name(char *_name=NULL):name(_name) {}
 ~Name() { }

 char *getName(){ return name;}

};
class Human
{
 Name *name;//
 int ID;    //唯一化标志
public:
 Human(int id=0,char *_name=NULL);
 ~Human(void);

 int getID()const { return ID;}
 Name *getName() { return name;}
};

//human.cpp
#include "human.h"
#using <mscorlib.dll>

Human::Human(int id,char *_name):ID(id)
{
   name=new Name(_name);//初始化:指针
}

Human::~Human(void)
{
 delete name;//析构时释放资源
}

//fmain.cpp
#include <iostream>
#include "human.h"

void main()
{      
       //测试程序
 try{
 Human lily(11100120,"lily");
 Human lucy=lily;
 }
 catch(...)
 {//如果有any异常
  std::cout<<"\n Unknown Exception...\n";
 }
 
}  

//请回头看程序,您觉得一切都好吗?


    事实上,调试过程中,等三个异常忽略后,就会得到下面的结果:
/*   
After three exceptions occured you get :

 Unknown Exception...
Press any key to continue

*/
    为什么?
    看这几行代码:
        Human lily(11100120,"lily");
 Human lucy=lily;
    虽然一开始,我就给了小例子,形式一样,那个没问题。何以这个就不行了呢?因为类的定义不同。
    由c++工作的机理,这行
       Human lucy=lily;
    是把lily的资源拷贝给lucy(lucy是不调用构造函数的),可是,因为其中的name是用户申请的资源,并不能把它也拷贝过去,而是直接传了地址。这样,您知道吗,lucy.name和lily.name的地址是一样的。
    于是,当一个的析构函数调用后,name所指向的资源已被释放掉了的。而另外一个类的析构函数又去释放,问题来了---程序崩溃了!
   
    这就是浅拷贝问题---“浅”的不完全的拷贝:)。
   
    找到原因,我们就办法。解决的办法是,这份工作自己来做!
    写一个拷贝赋值操作(public):

    形式为:   className &operator=(className &obj){ /*...*/}
    您看下面的解决办法和结果:
/*

If you add ...in class Human(public):

 Human &operator=(Human &human){
  if(this!=&human){
      ID=human.getID();
      name=new Name(human.getName()->getName());
      return *this;
  }
 }
 
 
OK,and you get:

Press any key to continue

That is what we want!
*/

    下面的例子,是拷贝函数的问题,在上面的基础上,我改动了一下程序的结构,
定义了一个名空间。
    具体的问题分析我留给下次,您就有机会细细的看了。您是否一切都清楚了?
您可以解决这个问题吗?

//human.h
#pragma once
#using <mscorlib.dll>
namespace Humanbeing
{
#define NULL 0

class Name
{
    char *name;
public:
 Name(char *_name=NULL):name(_name) {}
 ~Name() { }

 char *getName(){ return name;}

};
class Human
{
 Name *name; //
 int ID;     //唯一的标志
public:
 Human(int id=0,char *_name=NULL):ID(id)
 {
  name=new Name(_name);//申请资源
 }
 ~Human(void)
 {
  delete name;//释放资源
 }

        //拷贝赋值操作
 Human &operator=(Human &human){
  if(this!=&human){
      ID=human.getID();
      name=new Name(human.getName()->getName());
      return *this;
  }
 }
 
 int getID()const { return ID;}
 Name *getName() { return name;}
};

//名空间里的函数
bool IsSameMan(Human one,Human another)
{
    if(one.getID()==another.getID())
  return true;
 else return false;
}

}

//测试文件
#include <iostream>
#include "human.h"
void main()
{
 using namespace Humanbeing;
 try{
 Human lily(11100120,"lily");
 Human lucy=lily;

 if(IsSameMan(lucy,lily))
 {
  std::cout<<"\n They are the same one.\n";
 }else
  std::cout<<"\n No,they're not the same one.\n";

 }
 catch(...)
 {
  std::cout<<"\n Unknown Exception...\n";
 }
 
}


     调试结果呢,是连续六个异常后,出现:
After six exceptions occured you get :

 They are the same one.

 Unknown Exception...
Press any key to continue

     为什么(上次异常是三个,这次是六个,可以解释吗)?怎么办?  

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