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构造函数语意学(The Semantics of Constructors)

时间:2025/7/8 23:07:59来源:https://blog.csdn.net/weixin_37703001/article/details/140283778 浏览次数:0次
1、“Default Constructor” 的构造操作

下面4种情况编译器会生成默认构造函数:

  1. 成员类对象带有默认构造函数
  2. 父类带有默认构造函数
  3. 带有虚表的类
  4. 带有虚基类的类
1.1、 成员类对象带有默认构造函数

如果一个类没有任何构造函数,但它的一个成员对象带有默认构造函数,
那么编译器会在需要的时候为这个类生成默认构造函数。

举个例子,下面的程序中,编译器会为Bar生成一个默认构造。


class Foo
{
public:Foo(){}
};class Bar
{
public:Foo foo;int no;
};void foo_bar()
{Bar bar;//Bar::foo 在这里初始化...
}

生成的构造函数看起来像下面这样:

Bar::Bar()
{foo.Foo::Foo();
}

如果class Bar提供了一个构造函数并初始化no,像下面这样:

Bar::Bar()
{no=0;
}

则编译器会将foo的构造安插到用户代码(也就是no=0)的前面。像下面这样

Bar::Bar()
{foo.Foo::Foo();no=0;
}

如果类中有多个成员对象包含默认构造,那么编译器则按照成员声明顺序依次插入成员对象的默认构造。

1.2 父类带有默认构造函数

类似的道理,如果一个类没有定义任何构造函数,而他的父类含有默认构造。编译器则在需要的时候给这个类生成一个默认构造,用以调用父类的默认构造。

1.3、带有虚表的类

下面代码中class shape中定义了一个虚函数show()

class shape
{
public:virtual void show(){}
};

下面两个扩展行动会在编译期产生

  1. 编译器生成一个虚函数表,用于存放虚函数的地址
  2. 一个指向虚函数表的指针会安插在 shape中

为此,编译器会为shape生成一个默认构造,用于设置vptr的值。

1.4、带有虚基类的类

与虚函数类似。如果一个类存在虚基类,编译器会为生成一张虚基类表用以存放所有的虚基类,会在类中安插一个虚基类表指针指向虚基类表。
如果这个类没有任何构造,编译器则会生成一个默认构造,用于正确设置虚基类表指针。

2、“Copy Constructor”的构造操作

下面4种情况,编译器在需要的时候会生成拷贝构造:

  1. 当类中含有一个成员对象,而后者有一个拷贝构造
  2. 当class继承一个父类,而后者有一个拷贝构造
  3. 类中声明了一个或多个虚函数
  4. 有一个或多个虚基类
2.1、类中声明了一个或多个虚函数

下面代码定义了两个类Animal和Beer。

class Animal
{
public:virtual void draw(){...}    
};class Beer :public Animal 
{
public:void draw(){...}
};

第一种情况:

Beer a
Beer b = a;

因为a和b的vptr指向的是同一张虚函数表,所以这里可以直接按位拷贝,不需要生成拷贝构造。

第二种情况:

Beer a
Animal b = a;

因为Beer和Animal拥有不同的虚函数表,这里实行按位拷贝会有问题。这是编译器会为Animal生成拷贝构造,用以正确的设置vptr。

2.2、有一个或多个虚基类

和带有虚函数的情况类似。如果相同类型之间的初始化,使用按位拷贝就绰绰有余了。如果以派生类对象作为基类的初始值时(或相反),编译器会生成默认拷贝构造,用以正确设置虚基类指针。

3、成员初始化列表

以下4种情况必须使用初始化列表

  1. 初始化一个引用成员时
  2. 初始化一个const成员时
  3. 调用父类构造,而它拥有参数
  4. 调用成员对象的构造,而它拥有参数

初始化列表是按照成员声明的顺序执行的,下面是一个常见的错误:

class X
{
public:X(int val):j(val),i(j){}    
private:int i;int j;
};

X()中会先设置i的值,由于这时 j 还是未定义的,所以 i 被赋予了一个无效值。

转换后的X()像下面这样:

 X(int val)
{i = j; //这里 j 还没有初始化。j = val;...    
}    
关键字:构造函数语意学(The Semantics of Constructors)

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