今天學習的是C++中的二階構造模式，二階構造模式只是設計模式中的簡單的模式，是一種軟件設計的方法，并沒有我們想象的那么高深，設計模式也是一樣，只不過是一系列的設計方法，只要我們懂得了原理，那么一切都是相通的。

回顧：構造函數的回顧

關于構造函數：

• 類的構造函數用于對象的初始化
• 構造函數與類同名并且沒有返回值
• 構造函數在對象定義時自動被調用

問題：

1.如何判斷構造函數的執行結果？
2.在構造函數中執行return語句會發生什么？
3.構造函數執行結束是否意味著對象構造成功？

下面我們以碼實例來分析問題：

#include <stdio.h>class Test {int mi;int mj; public:Test(int i, int j){mi = i;mj = j;}int getI(){return mi;}int getJ(){return mj;} };int main() { Test t1(1, 2);printf("t1.mi = %d\n", t1.getI());printf("t1.mj = %d\n", t1.getJ());return 0; }

這就是一個普普通通的代碼，用來初始化兩個變量的。編譯輸出結果為：

t1.mi = 1 t1.mj = 2

現在我在構造函數中加一個return語句如下：

#include <stdio.h>class Test {int mi;int mj; public:Test(int i, int j){mi = i;return;mj = j;}int getI(){return mi;}int getJ(){return mj;} };int main() { Test t1(1, 2);printf("t1.mi = %d\n", t1.getI());printf("t1.mj = %d\n", t1.getJ());return 0; }

執行結果為：

t1.mi = 1 t1.mj = 2527220

很顯然mj變成了一個隨機數，那么說明構造函數在構造對象t1時，執行到return語句后就返回了，并沒有繼續執行，那么到底是不是這樣的呢？我們來做一個試驗就知道了，添加一個bool型變量來判斷構造函數執行到哪里去了，代碼如下：

#include <stdio.h>class Test {int mi;int mj;bool mStatus;public:Test(int i,int j) : mStatus(false){mi = i;return;mj = j;mStatus = true;}int getI(){return mi;}int getJ(){return mj;}int status(){return mStatus;} }; int main() {Test t1(1,2);if(t1.status()){printf("t1.mi = %d\n", t1.getI());printf("t1.mj = %d\n", t1.getJ());} return 0; }

編譯執行后，沒有輸出結果，說明構造函數沒有將對象初始化完成。
由此我們可以得出幾條結論：

構造函數：

• 只提供自動初始化成員變量的機會
• 不能保證初始化邏輯一定成功
• 執行return 語句后構造函數立即結束

從而我們知道，構造函數能決定的只是對象的初始狀態，而不是對象的誕生！！！，上面的代碼我們加了return語句后，t1這個對象就沒有真正的被完全構造，所以不能正常使用這個對象。

這樣的對象，我們叫它：半成品對象.

半成品對象的概念：

• 初始化操作不能按照預期完成二得到的對象

• 半成品對象是合法的C++對象，但是同時它也是Bug的重要來源

  一般企業中最難以調試的Bug，一是野指針（后面文章會寫），其次就是這個半成品對象帶來的Bug。

二階構造

那么我們該如何避免這樣的Bug呢？下面就引出二階構造的含義：

• 工程開發中的構造過程可分為
  • 資源無關的初始化操作
    *不可能出現異常情況的操作
  • 需要使用系統資源的操作
    *可能出現異常情況，如：內存申請，訪問文件

二階構造大體流程：

實例代碼如下：

#include <stdio.h>class TwoPhaseCons { private:TwoPhaseCons() // 第一階段構造函數{ }bool construct() // 第二階段構造函數{ return true; } public:static TwoPhaseCons* NewInstance(); // 對象創建函數 };TwoPhaseCons* TwoPhaseCons::NewInstance() {TwoPhaseCons* ret = new TwoPhaseCons();// 若第二階段構造失敗，返回 NULL if( !(ret && ret->construct()) ) {delete ret;ret = NULL;}return ret; }int main() {TwoPhaseCons* obj = TwoPhaseCons::NewInstance();printf("obj = %p\n", obj);delete obj;return 0; }

我們來分析一下以上代碼：
二階構造示例：

class TwoPhaseCons { private:TwoPhaseCons() // 第一階段構造函數{ }bool construct() // 第二階段構造函數{ return true; } public:static TwoPhaseCons* NewInstance(); // 對象創建函數 };

第一階段構造函數與第二階段構造函數放到private里面了，外部無法調用。
但是在public中，定義的是static 型的NewInstance函數，返回TwoPhaseCons類型的對象，那么通過它就可以調用private里面的構造函數。例如在NewInstance函數里可以有如下代碼： TwoPhaseCons* ret = new TwoPhaseCons();，因為處于NewInstance內部，所以它可以調用構造函數。

TwoPhaseCons* TwoPhaseCons::NewInstance() {TwoPhaseCons* ret = new TwoPhaseCons();// 若第二階段構造失敗，返回 NULL if( !(ret && ret->construct()) ) {delete ret;ret = NULL;}return ret; } TwoPhaseCons* ret = new TwoPhaseCons()；//調用第一階段的構造函數，做一些初始化操作，不會引起異常的操作

通過判斷語句：if( !(ret && ret->construct()) ) 可以判斷兩個階段的構造過程是否都沒有錯誤。

而在main函數中有一句話：TwoPhaseCons* obj = TwoPhaseCons::NewInstance();這是調用NewInstance()函數創建obj 對象，因為構造函數TwoPhaseCons為private類型，所以想創建對象，必須用public中的靜態創建函數：static TwoPhaseCons* NewInstance(); // 對象創建函數而不能像之前那樣直接用構造函數創建對象了如：TwoPhaseCons obj；

上面的程序的運行結果為：
obj = 0x8a0d008

這說明，我們在上面合法的創建看了對象obj。

同時我們也可以看出，用了二階構造模式后，對象只能在堆空間上進行構造而不能在棧空間上構造，這樣好么？答案是肯定的，因為工程上的對象往往是巨大的，一般都會放到堆空間上進行構造。

總結：

• 構造函數只能決定對象的初始化狀態
• 構造函數中初始化操作的失敗不影響對象的誕生
• 初始化不完全的半成品對象是Bug的主要來源
• 二階構造人為的將初始化過程分成兩部分
• 二階構造能夠確保創建的對象都是完整初始化的

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的【C++深度剖析教程4】C++的二阶构造模式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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