条款4 非必要不提供 default constructor

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条款4 非必要不提供 default constructor
- classes 必须有默认构造函数？
- Example
- - 1. 产生数组
  - - 解决方法
  - 2.不适用于 template-based container clases
  - 3.虚基函数
- 探讨
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classes 必须有默认构造函数？

当我们定义1个类，如果没有定义构造函数，C++会默认提供1个构造函数(Constructors)，用来将对象初始化，因此，default constructors 的作用就是在没有外来信息的情况下将对象初始化。

但是有许多对象，如果没有外来信息，就没有办法执行1个完全的初始化动作:

一个用来表现通信簿字段的class，如果没有获得外界指定的人名，产生出来的对象将毫无意义；
某些公司里，所有仪器设备上都必须贴上1个识别号码，如果这个识别号码的类产生的对象没有供应适当的ID号码，将毫无意义。

一般来说，“合理地从无到有生成对象”的 classes，都应该内含 default constructors，而 “必须拥有某些外来信息才能生成对象”的 classes，则不必有 default constructor。

Example

针对公司仪器而设计的 classes，识别码是一定得有的 constructor 自变量：

class EquipmentPiece {
public:
	EquipmentPiece(int IDNumber);
	...
};

EquipmentPiece 缺乏 default constructor，运行时可能在3种情况下出现问题：

1. 产生数组

一般而言没有任何办法可以为数组中的对象指定 constructor 自变量，几乎不可能产生1个由 EquipmentPiece objects 构成的数组

EquipmentPiece pieces[10]; // 错误！无法调用 EquipmentPiece ctors.
EquipmentPiece *pieces = new EquipmentPiece【10】；// 错误！其他问题

解决方法

使用 non-heap 数组

  int ID1, ID2, ID3, ..., ID10; // 变量，从来放置一起识别代码
  ...
  EquipmentPiece pieces[] = {
  	EquipmentPiece(ID1),
  	EquipmentPiece(ID2),
  	EquipmentPiece(ID3),
  	...,
  	EquipmentPiece(ID10),
  }

此法无法延伸至 heap 数组

使用“指针数组”而非“对象数组”

  typedef	EquipmentPiece* PEP; // PEP 是个指向 EquipmentPiece 的指针
  
  PEP piece[10]; // good,不需要调用 ctor
  PEP *pieces = new PEP[10]; // good
  
  // 各指针指向不同的 EquipmentPiece object
  for (int i = 0; i < 10; ++i) {
  	piece[10] = new EquipmentPiece(ID Number);
  }

这种方法有2个缺点：

必须记得将数组所指的所有对象删除，如果忘了就会导致资源泄露；
需要的内存总量比较大，因为需要一些空间来存放指针，还需要一些空间放置EquipmentPiece objects

而过度使用内存这个问题可以避免，可以先为数组分配 raw memory，然后使用 placement new 在这块内存上构造 EquipmentPiece objects

  // 分配足够的 raw memory, 给1个预备容纳10个 EquipmentPiece objects 的数组使用。
  void *rawMemory = operator new[](10*sizeof(EquipmentPiece))；
  
  // 让pieces 指向此块内存，使这块内存被当做1个 EquipmentPiece 数组
  EquipmentPiece *pieces = static_cast<EquipmentPiece*>（rawMemory）;
  
  // 利用“placement new” 构造这块内存中的 EquipmentPiece objects
  for(int i = 0; i < 10; ++i) {
  	new (&pieces[i]) EquipmentPiece( ID Number );
  }

这里还是必须提供给 constructor 1个自变量，作为每个EquipmentPiece object 的初值。

这项技术允许在缺乏“default constructor”的情况下仍然能产生对象数组；并不意味着可以回避提供 constructor 自变量。

placement new 必须手动调用 destructors, 调用 operator delete[] 释放 raw memory:

  // 以构造顺序的相反顺序析构
  for(int i = 9; i >= 0; --i) {
  	pieces[i].~EquipmentPiece();
  }
  
  // 释放 raw memory
  operator delete[](raw memory);

2.不适用于 template-based container clases

对于 templates 而言，被实例化的“目标类型”必须得有1个defatut constructorus

template<class T>
class Array {
public:
	Array(int size);
	...
private:
	T *data;
}

template<class T>
Array<T>::Array(int size)
{
	data = new T(size); // 数组中的而每个元素都调用T：：T（）
	...
}