就某些类而言，当在程序中第一次使用时，最好能有一个初始化过程；当程序不再需要时，也最好能做一些收尾工作，这些都是非常好的类设计习惯。
引出问题
如果有这样一种情况，某种类型的每个实例都必须有其唯一的ID，比如说某种交易类型，这些ID可用于在处理过程中追踪每笔交易，或之后用于审计员查看数据文件；为讨论方便，此处的ID为从0起始的有符号整型数。
如果把一个nextID值保存在内存中，并在每个新实例构造时，把它递增1，这无疑是一个不错的想法，但是，为使在程序连续的执行过程中保持ID值的唯一，就需要在每次程序结束时保存此值，并在下次程序开始运行时恢复这个值，但在标准C++中，是没办法来达到这个目的的，实际上，使用标准CLI库也同样没办法完成。然而，在CLI的。NET实现中有几个扩展库，它们却可以完成这个任务。
问题重现
这回又用到了Point类，因为带有唯一ID的点很适合此主题。例1中的程序输出在代码之后：
例1：
using namespace System;
Point F(Point p) {
return p;
}int main()
{
/*1*/ Point::TraceID = true; /*2*/ Point^ hp1 = gcnew Point;
Console::WriteLine("hp1: {0}", hp1); /*3*/ hp1->Move(6,7);
Console::WriteLine("hp1: {0}", hp1); /*4*/ Point^ hp2 = gcnew Point(3,4);
Console::WriteLine("hp2: {0}", hp2); /*5*/ Point p1, p2(-1,-2);
Console::WriteLine("p1: {0}, p2: {1}", %p1, %p2);
/*6*/ p1 = F(p2);
Console::WriteLine("p1: {0}", %p1);
}
|
输出：
hp1: [0](0,0)
hp1: [0](6,7)
hp2: [1](3,4)
p1: [2](0,0), p2: [3](-1,-2)
p1: [2](-1,-2) |
在程序开始运行时，从一个文本文件中读取下一个可用的ID值，并用它来初始化一个Point类中的私有静态（private static）字段。最开始，这个文件包含的值为零。
基于公共静态布尔属性TraceID的值，Point中ToString函数生成的字符串可有选择地包含Point的ID，并以 [id] 的形式作为一个前缀。如果此属性值为true，就包含ID前缀；否则，就不包含。默认情况下，这个属性值被设为false，因此，在标号1中我们把它设为true.
在标号2中，使用默认构造函数为Point分配了内存空间，并显示它的ID为0及值为（0，0）。在标号3中，通过Move函数修改了Point的x与y坐标值，但这不会修改Point的ID，毕竟，它仍是同一个实例——只不过用了不同的值。接着，在标号4中，使用了接受两个参数的构造函数为另一个Point分配了内存空间，并显示它的ID为1及值为（3，4）。
在标号5中创建了两个基于堆栈的实例，并显示出它们的ID及值。在第三个及第四个Point创建时，它们的ID分别为2和3.
在标号6中，p1被赋于了一个新值，然而，p1仍是它之前的同一个Point，所以它的ID没有改变。
第二次运行程序时，输出如下：
hp1: [6](0,0)
hp1: [6](6,7)
hp2: [7](3,4)
p1: [8](0,0), p2: [9](-1,-2)
p1: [8](-1,-2) |
如上所示，4个新实例都被赋于了连续的ID值，且与第一次执行时截然不同，但是，还缺少ID 4和5.请留意标号6及函数F的定义，Point参数是传值到此函数的，而一个Point也是通过值返回的。同样地，这两者都会调用到复制构造函数，而其则"忠实"地创建了一个新实例，且每个新实例都有一个唯一的ID.因此，当p2通过值传递时，会创建一个ID为4的临时Point，紧接着，当副本通过值返回时，又会创建一个ID为5的副本，而两个副本都是可丢弃的。当程序结束时，写入到文件中下一个可用的ID为6，而在程序下次运行时，这就是第一个Point在分配空间时将用到的ID.
解决方法
例2中为Point类的修订版本，非常明显，每个实例现在必须包含一个额外的字段（在此为ID），用以保存ID，在此选择的类型为int，虽然标准C++允许其最小为16位，但在CLI环境中，其至少为32位。如果以零开始，那么在ID重复之前，能表示20亿个不同的实例；当然，也能以负20亿开始，那么能表示的范围又将扩展一倍；倘若想要把ID字段再进行扩展，可使用类型long long int，那么至少能有64位，可以创建数不胜数的实例。那么ID为unsigned行吗？如果它的值不会输出到它的父类之外，是可以的，请记住一点，无符号整型与CLS不兼容。（还可选择System：：Decimal，其可表示128位。）
例2：
using namespace System;
using namespace System::IO; public ref class Point
{
int x;
int y;
/*1*/ int ID; /*2*/ static int nextAvailableID;
/*3*/ static int GetNextAvailableID() { return nextAvailableID++; }
/*4*/ static bool traceID = false;
/*5*/ static String^ masterFileLocation; /*6*/ static Point()
{
/*6a*/ AppDomain^ appDom = AppDomain::CurrentDomain;
/*6b*/ masterFileLocation = String::Concat(appDom->BaseDirectory, "\\PointID.txt");
/*6c*/ try {
/*6d*/ StreamReader^ inStream = File::OpenText(masterFileLocation);
/*6e*/ String^ s = inStream->ReadLine();
/*6f*/ nextAvailableID = Int32::Parse(s);
/*6g*/ inStream->Close(); /*6h*/ appDom->ProcessExit += gcnew
EventHandler(&Point::ProcessExitHandler);
}
/*6i*/ catch (FileNotFoundException^ ioFNFEx)
{
//采取某些必要的措施
}
/*6j*/ finally
{
appDom = nullptr;
}
} /*7*/ static void ProcessExitHandler(Object^ sender, EventArgs^ e)
{
/*7a*/ StreamWriter^ outStream = File::CreateText(masterFileLocation);
/*7b*/ outStream->WriteLine("{0}", nextAvailableID);
/*7c*/ outStream->Close();
}
public: // ... /*8*/ static property bool TraceID
{
bool get() { return traceID; }
void set(bool val) { traceID = val; }
} // define instance constructors Point()
{
/*9*/ ID = GetNextAvailableID();
X = 0;
Y = 0;
} Point(int xor, int yor)
{
/*10*/ ID = GetNextAvailableID();
X = xor;
Y = yor;
} Point(Point% p) // copy constructor
{
/*11*/ ID = GetNextAvailableID();
X = p.X;
Y = p.Y;
} // ... /*12*/ virtual int GetHashCode() override
{
// ...
} virtual String^ ToString() override
{
/*13*/ if (traceID)
{
return String::Format("[{0}]({1},{2})", ID, X, Y);
}
else
{
return String::Format("({0},{1})", X, Y);
}
}
};
|
一旦作为static，标号2至5中定义的成员属于类，而不属于任何实例；而作为private，它们只是一个实现的细节。
