В объектно-ориентированном программировании конструктор класса (от англ. constructor, иногда сокращают ctor) — специальный блок инструкций, вызываемый при создании объекта.
Конструктор схож с методом, но отличается от метода тем, что не имеет явным образом определённого типа возвращаемых данных, не наследуется, и обычно имеет различные правила для рассматриваемых модификаторов. Конструкторы часто выделяются наличием одинакового имени с именем класса, в котором объявляется. Их задача — инициализировать члены объекта и определить инвариант класса, сообщив в случае некорректности инварианта. Корректно написанный конструктор оставитобъект в «правильном» состоянии. Неизменяемые объекты тоже должны быть проинициализированы конструктором.
Термин «конструктор» также используется для обозначения одного из тегов, описывающих данные в алгебраическом типе данных. Это использование несколько отличается от описываемого в статье. Для дополнительной информации смотрите Алгебраический тип данных.
В большинстве языков конструктор может быть перегружен, что позволяет использовать несколько конструкторов в одном классе, причём каждый конструктор может иметь различные параметры.
Одна из ключевых особенностей ООП — инкапсуляция: внутренние поля объекта напрямую недоступны, и пользователь может работать с объектом только как с единым целым, через открытые (public) методы. Каждый метод, в идеале, должен быть устроен так, чтобы объект, находящийся в «допустимом» состоянии (то есть когда выполняется инвариант класса), после вызова метода также оказался в допустимом состоянии. И первая задача конструктора — перевести поля объекта в такое состояние.
Вторая задача — упростить пользование объектом. Объект — не «вещь в себе», ему часто приходится требовать какую-то информацию от других объектов: например, объект File, создаваясь, должен получить имя файла. Это можно сделать и через метод:
File file; file.open("in.txt", File::omRead);Но удобнее открытие файла сделать в конструкторе:
File file("in.txt", File::omRead);Некоторые языки программирования различают несколько особых типов конструкторов:
конструктор по умолчанию — конструктор, не принимающий аргументов;
конструктор копирования — конструктор, принимающий в качестве аргумента объект того же класса (или ссылку из него);
конструктор преобразования — конструктор, принимающий один аргумент (эти конструкторы могут вызываться автоматически для преобразования значений других типов в объекты данного класса).
Конструктор по умолчанию
Основная статья: Конструктор по умолчанию
Конструктор не имеющий обязательных аргументов. Используется при создании массивов объектов, вызываясь для создания каждого экземпляра. В отсутствие явно заданного конструктора по умолчанию его код генерируется компилятором (что на исходном тексте, естественно, не отражается).
[править]Конструктор копирования
Основная статья: Конструктор копирования
Конструктор, аргументом которого является ссылка на объект того же класса. Применяется в C++ для передачи объектов в функции по значению.
Конструктор копирования в основном необходим, когда объект имеет указатели на объекты, выделенные в куче. Если программист не создаёт конструктор копирования, то компилятор создаст неявный конструктор копирования, который копирует указатели как есть, то есть фактическое копирование данных не происходит и два объекта ссылаются на одни и те же данные в куче. Соответственно попытка изменения «копии» повредит оригинал, а вызов деструктора для одного из этих объектов при последующем использовании другого приведёт к обращению в область памяти, уже не принадлежащую программе.
Аргумент должен передаваться именно по ссылке, а не по значению. Это вытекает из коллизии: при передаче объекта по значению (в частности, для вызова конструктора) требуется скопировать объект. Но для того, чтобы скопировать объект, необходимо вызвать конструктор копирования.
[править]Конструктор преобразования
Конструктор, принимающий один аргумент. Задаёт преобразование типа своего аргумента в тип конструктора. Такое преобразование типа неявно применяется только если оно уникально.
[править]Виртуальный конструктор
Конструктор не бывает виртуальным в смысле виртуального метода — для того, чтобы механизм виртуальных методов работал, нужно запустить конструктор, который автоматически настроит таблицу виртуальных методов данного объекта.
«Виртуальными конструкторами» называют похожий, но другой механизм, присутствующий в некоторых языках — например, он есть в Delphi, но нет в C++ и Java. Этот механизм позволяет создать объект любого заранее неизвестного класса при двух условиях:
· этот класс является потомком некоего наперёд заданного класса (в данном примере это класс TVehicle);
· на всём пути наследования от базового класса к создаваемому цепочка переопределения не обрывалась. При переопределении виртуального метода синтаксис Delphi требует ключевое слово overload, чтобы старая и новая функции с разными сигнатурами могли сосуществовать, override для переопределения функции либо reintroduce для задания новой функции с тем же именем — последнее недопустимо.
Синтаксис
Delphi
В Delphi, в отличие от C++, для объявления конструктора служит ключевое слово constructor. Имя конструктора может быть любым, но рекомендуется называть конструктор Create.
[править]Пример
TClassWithConstructor = class public constructor Create; end;Конструктор перегрузки
Конструкторы, используемые для создания экземпляров объектов, также могут быть перегружены в некоторых объектно-ориентированных языках программирования . Потому что во многих языках название конструктора предопределено именем класса, казалось бы, что может быть только один конструктор. Всякий раз, когда несколько конструкторов нужны, они реализованы в виде перегруженных функций. Конструктор по умолчанию не принимает параметров, экземпляр объекта члены с нулевым значением. [ 1 ] Например, конструктор по умолчанию для объекта bill в ресторане написана на C + + может установить Tip до 15%:
Bill(){ tip = 15.0; total = 0.0; }Недостатком является то, что он делает два шага, чтобы изменить значение созданного Bill объекта. Ниже показано создание и изменение значений в рамках основной программы:
Bill cafe;cafe.tip = 10.00;cafe.total = 4.00;По перегрузке конструктора, можно было бы передать чаевые и общем качестве параметров при создании. Это показывает, перегруженный конструктор с двумя параметрами:
Bill(double setTip, double setTotal){ tip = setTip; total = setTotal; }Теперь функция, которая создает новый объект Bill может иметь два значения в конструктор и устанавливать элементы данных в один шаг. Ниже показано создание и установка значений:
Bill cafe(10.00, 4.00);Это может быть полезно в повышении эффективности программ и сокращение длины кода.
Деструкторы
Дестру́ктор — специальный метод класса, служащий для деинициализации объекта (например освобождения памяти).
Деструктор в Delphi
Для объявления деструктора в Delphi используется ключевое слово destructor. Имя деструктора может быть любым, но рекомендуется всегда называть деструкторDestroy.
TClassWithDestructor = class destructor Destroy; override; end;В Delphi все классы являются потомками, по крайней мере, класса TObject, поэтому, для корректного освобождения памяти, необходимо перекрывать деструктор, используя директиву override.
В Delphi прямой вызов деструктора используется редко. Вместо него используют метод Free.
MyObject.Free;Метод Free вначале проверяет существует ли уничтожаемый объект, а затем вызывает деструктор. Этот прием позволяет избегать ошибок, возникающих при обращении к несуществующему объекту.