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C++ 入門指南 V2.00 - 單元 12 - 建構函數




函數 (function) 可以有多個參數 (parameter) 版本,建構函數 (constructor) 亦同,具有多個參數版本的函數被稱為多載函數 (overloaded function)



為什麼會需要多載函數呢?這是因為多載函數可以處理不同型態的參數,例如我們需要一個將數字相加的函數


    int a = add(12, 32);

兩個參數 1232 都是整數,運用之前 Demo::do_something() 的實作即可完成,那假如參數有一個不是整數呢?


    double b = add(2.53, 32);

由於 C++ 是強型態 (strong typing) 的程式語言,浮點數的 double 與整數 int 是不同的資料型態 (data type) ,計算兩種資料型態前要先做型態轉換,不然就有可能會出現無法預期的結果


    double add(double p_a, int p_b) {
       double c = (double) p_b;
       return p_a + c;
    }

雖然編譯器會自動替基本內建型態 (primitive built-in type) 進行型態轉換,有些地方並不會出錯,可是有些地方就會出錯,保險一點就是我們養成型態轉換的習慣,只要型態不同,就自己加進轉換的程式碼。

多載函數的版本是依參數列中參數的數量與型態,函數只能有一個回傳值,若只有回傳值型態不同,這並不構成另一個多載函數。

建構函數的主要目的是設定資料成員 (data member) ,由於 Demo 有兩個資料成員 ab ,因此我們打算設置三種參數版本,分別是沒有參數、一個參數及兩個參數


    Demo();
    Demo(int);
    Demo(int, int);

沒有參數的建構子直接呼叫修改函數將 ab 都設定為整數 1 ,一個參數的建構子將 ab 都設定為參數值,至於兩個參數的建構子, a 設定為第一個參數, b 設定為第二個參數,實作如下


    // 沒有參數的建構函數
    Demo::Demo() {
       set_a(1);
       set_b(1);
    }
   
    // 一個參數的建構函數
    Demo::Demo(int n1) {
       set_a(n1);
       set_b(n1);
    }
   
    // 兩個參數的建構函數
    Demo::Demo(int n1, int n2) {
    set_a(n1);
       set_a(n1);
       set_b(n2);
    }

寫成完整範例如下


001 #include <iostream>
002
003 using namespace std;
004
005 class Demo {
006    // 宣告 public 的成員
007 public:
008    Demo();
009    Demo(int n1);
010    Demo(int n1, int n2);
011    void set_a(int n);
012    void set_b(int n);
013    int get_a();
014    int get_b();
015    int do_something();
016
017 // 宣告 private 的成員
018 private:
019    int a;
020    int b;
021 };
022
023 // 沒有參數的建構函數
024 Demo::Demo() {
025    set_a(1);
026    set_b(1);
027 }
028
029 // 一個參數的建構函數
030 Demo::Demo(int n1) {
031    set_a(n1);
032    set_b(n1);
033 }
034
035 // 兩個參數的建構函數
036 Demo::Demo(int n1, int n2) {
037    set_a(n1);
038    set_b(n2);
039 }
040
041 int Demo::do_something() {
042    // 改成呼叫 getter 成員函數
043    return get_a() + get_b();
044 }
045
046 // setter 與 getter 成員函數
047 void Demo::set_a(int n) {
048    a = n;
049 }
050
051 void Demo::set_b(int n) {
052    b = n;
053 }
054
055 int Demo::get_a() {
056    return a;
057 }
058
059 int Demo::get_b() {
060    return b;
061 }
062
063 int main(void) {
064    Demo t1;
065    Demo t2(11);
066    Demo t3(11, 22);
067
068    cout << endl;
069    cout << t1.do_something() << endl;
070    cout << t2.do_something() << endl;
071    cout << t3.do_something() << endl;
072    cout << endl;
073
074    return 0;
075 }
076
077 /* 檔名: class_demo3.cpp
078    作者: Kaiching Chang
079    時間: 2014-5 */

利用建構函數建立物件 (object) ,宣告變數 (variable) 時加小括弧即可,需要留意沒有參數的建構子不需要加小括弧


064 Demo t1;
065 Demo t2(11);
066 Demo t3(11, 22);

編譯執行結果如下



我們連續介紹了物件導向程式設計中的封裝與建構函數,接下來還有個寫 C++ 程式基本並且重要的主題,也就是設計專屬的標頭檔,下面我們繼續討論囉!


中英文術語對照


函數 function
參數 parameter
建構函數 constructor
多載函數 overloaded function
強型態 strong typing
資料型態 data type
基本內建型態 primitive built-in type
資料成員 data member
物件 object
變數 variable

重點整理


  1. 具有多個參數版本的函數被稱為多載函數,也就是允許函數有不同的參數列。
  2. C++ 是強型態的程式語言,運算式中若有兩種不同的資料型態,就需要先進行型態轉換。
  3. 編譯器會替基本內建型態進行自動型態轉換。
  4. 函數只能有一個回傳值,若只有回傳值型態不同,這並不構成另一個多載函數。
  5. 建構函數的主要目的是設定變數成員。

問題與討論


  1. 為什麼兩個函數只有回傳值型態的不同,並不構成多載函數?
  2. 為什麼編譯器要替基本內建型態進行自動型態轉換?
  3. 建構函數的用途為何?除了設定變數成員外,建構函數還有其他功能嗎?

練習


  1. 寫一個程式 exercise1201.cpp ,利用 exercise1101.cpp 設計的 IntegerDemo ,加入建構函數。
  2. 寫一個程式 exercise1202.cpp ,利用 exercise1102.cpp 計算階層值的類別,加入建構函數。
  3. 寫一個程式 exercise1203.cpp ,利用 exercise1103.cpp 計算費氏數列的類別,加入建構函數。

the end

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