Что такое конструкторы? Какие типы знаете?cplus-57

Что такое конструктор?

Конструктор — это специальный метод класса, который автоматически вызывается при создании объекта. Основные задачи конструктора:

  • Инициализация полей класса
  • Выделение ресурсов
  • Установка начального состояния объекта

Основные свойства конструкторов:

  1. Имя совпадает с именем класса
  2. Не имеет возвращаемого типа (даже void)
  3. Может быть перегружен (несколько версий с разными параметрами)
  4. Не может быть виртуальным (но может быть вызван из виртуального метода)

Основные типы конструкторов

1. Конструктор по умолчанию

Вызывается без аргументов. Если не определен явно, компилятор генерирует его автоматически.

class Example {
public:
    Example() {  // Конструктор по умолчанию
        std::cout << "Default constructor called";
    }
};

int main() {
    Example obj;  // Вызов конструктора по умолчанию
}

Особенности:

  • Генерируется компилятором, если нет других конструкторов
  • Не генерируется, если определен любой другой конструктор
  • Может быть определен как = default

2. Параметризованный конструктор

Принимает параметры для инициализации объекта.

class Point {
    int x, y;
public:
    Point(int x, int y) : x(x), y(y) {  // Список инициализации
        std::cout << "Parametrized constructor";
    }
};

int main() {
    Point p(10, 20);  // Вызов параметризованного конструктора
}

3. Конструктор копирования

Создает объект как копию существующего объекта. Сигнатура: T(const T&).

class Buffer {
    char* data;
    size_t size;
public:
    Buffer(const Buffer& other) : size(other.size) {
        data = new char[size];
        std::copy(other.data, other.data + size, data);
    }
};

int main() {
    Buffer buf1;
    Buffer buf2 = buf1;  // Вызов конструктора копирования
}

Особенности:

  • Вызывается при передаче объекта по значению
  • Используется при инициализации копированием
  • Генерируется компилятором, если не определен явно (поверхностное копирование)

4. Конструктор перемещения

Принимает rvalue-ссылку для "перехвата" ресурсов временного объекта.

class String {
    char* data;
public:
    String(String&& other) noexcept : data(other.data) {
        other.data = nullptr;  // Важно оставить в валидном состоянии
    }
};

int main() {
    String s1 = createString();  // Вызов конструктора перемещения
}

5. Делегирующий конструктор

Может вызывать другой конструктор того же класса.

class Widget {
    int type;
    std::string name;
public:
    Widget(int t) : type(t), name("Unknown") {}
    Widget(int t, const std::string& n) : Widget(t) {  // Делегирование
        name = n;
    }
};

Специальные формы конструкторов

1. Explicit конструктор

Запрещает неявные преобразования.

class Array {
    int size;
public:
    explicit Array(int s) : size(s) {}
};

void foo(Array a) {}

int main() {
    Array a = 10;  // Ошибка: explicit запрещает неявное преобразование
    Array a(10);   // OK
    foo(10);       // Ошибка
}

2. Конструктор преобразования

Позволяет неявное преобразование типов (без explicit).

class Rational {
    int num, denom;
public:
    Rational(int n) : num(n), denom(1) {}  // Конструктор преобразования
};

void printRational(Rational r) {}

int main() {
    printRational(5);  // Неявное преобразование int → Rational
}

3. Конструктор с std::initializer_list

Для инициализации списками.

class Vector {
    std::vector<int> data;
public:
    Vector(std::initializer_list<int> list) : data(list) {}
};

int main() {
    Vector v = {1, 2, 3, 4};
}

Порядок вызова конструкторов

  1. Конструкторы базовых классов (в порядке наследования)
  2. Конструкторы членов класса (в порядке объявления)
  3. Тело конструктора текущего класса

Резюмируем: конструкторы — ключевой механизм инициализации объектов в C++. Понимание различных типов конструкторов и их особенностей критически важно для написания корректных и эффективных программ на C++.

Вопросы

Собеседования