C++中拷貝構(gòu)造函數(shù)的應(yīng)用詳解
一、C++中拷貝構(gòu)造函數(shù)的定義:
有一個(gè)參數(shù)的類型是其類類型的構(gòu)造函數(shù)是為拷貝構(gòu)造函數(shù)。
如下所示:
X::X( const X& x); Y::Y( const Y& y, int =0 ); //可以是多參數(shù)形式,但其第二個(gè)即后繼參數(shù)都有一個(gè)默認(rèn)值
二、拷貝構(gòu)造函數(shù)的應(yīng)用:
當(dāng)一個(gè)類對(duì)象以另一個(gè)同類實(shí)體作為初值時(shí),大部分情況下會(huì)調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)。 一般是這三種具體情況:
1.顯式地以一個(gè)類對(duì)象作為另一個(gè)類對(duì)象的初值,形如X xx=x;
2.當(dāng)類對(duì)象被作為參數(shù)交給函數(shù)時(shí)。
3.當(dāng)函數(shù)返回一個(gè)類對(duì)象時(shí)。
后兩種情形會(huì)產(chǎn)生一個(gè)臨時(shí)對(duì)象。
三、C++中編譯器何時(shí)合成拷貝構(gòu)造函數(shù)
并不是所有未定義有拷貝構(gòu)造函數(shù)的類編譯器都會(huì)為其合成拷貝構(gòu)造函數(shù),編譯器只有在必要的時(shí)候才會(huì)為其合成拷貝構(gòu)造函數(shù)。所謂必要的時(shí)刻是指編譯器在普通手段無法完成解決“當(dāng)一個(gè)類對(duì)象以另一個(gè)同類實(shí)體作為初值”時(shí),才會(huì)合成拷貝構(gòu)造函數(shù)。也就是說,當(dāng)常規(guī)手段能解決問題的時(shí)候,就沒必要?jiǎng)佑梅浅R?guī)手段。
如果一個(gè)類沒有定義拷貝構(gòu)造函數(shù),通常按照“成員逐一初始化(Default Memberwise Initialization)”的手法來解決“一個(gè)類對(duì)象以另一個(gè)同類實(shí)體作為 初值”——也就是說把內(nèi)建或派生的數(shù)據(jù)成員從某一個(gè)對(duì)象拷貝到另一個(gè)對(duì)象身上,如果數(shù)據(jù)成員是一個(gè)對(duì)象,則遞歸使用“成員逐一初始化(Default Memberwise Initialization)”的手法。
成員逐一初始化(Default Memberwise Initialization)具體的實(shí)現(xiàn)方式則是位 逐次拷貝(Bitwise copy semantics)1。也就是說在能使用這種常規(guī)方式 來解決“一個(gè)類對(duì)象以另一個(gè)同類實(shí)體作為初值”的時(shí)候,編譯器是不需要合成拷 貝構(gòu)造函數(shù)的。但有些時(shí)候常規(guī)武器不那么管用,我們就得祭出非常規(guī)武器了 ——拷貝構(gòu)造函數(shù)。有以下幾種情況之一,位逐次拷貝將不能勝任或者不適合來完成“一個(gè)類對(duì)象以另一個(gè)同類實(shí)體作為初值”的工作。此時(shí),如果類沒有定義拷貝 構(gòu)造函數(shù),那么編譯器將必須為類合成一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)。
當(dāng)類內(nèi)含一個(gè)成員對(duì)象,而后者的類聲明有一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)時(shí)(不論是設(shè) 計(jì)者定義的還是編譯器合成的)。
當(dāng)類繼承自一個(gè)聲明有拷貝構(gòu)造函數(shù)的類時(shí)(同樣,不論這個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù) 是被顯示聲明還是由編譯器合成的)。
四、類中聲明有虛函數(shù)
當(dāng)類的派生串鏈中包含有一個(gè)或多個(gè)虛基類。
對(duì)于前兩種情況,不論是基類還是對(duì)象成員,既然后者聲明有拷貝構(gòu)造函數(shù)時(shí), 就表明其類的設(shè)計(jì)者或者編譯器希望以其聲明的拷貝構(gòu)造函數(shù)來完成“一個(gè)類對(duì)象 以另一個(gè)同類實(shí)體作為初值”的工作,而設(shè)計(jì)者或編譯器這樣做——聲明拷貝構(gòu)造函 數(shù),總有它們的理由,而通常最直接的原因莫過于因?yàn)樗麄兿胍鲆恍╊~外的工 作或“位逐次拷貝”無法勝任。
對(duì)于有虛函數(shù)的類,如果兩個(gè)對(duì)象的類型相同那么位逐次拷貝其實(shí)是可以勝任的。但問題將出現(xiàn)在,如果基類由其繼承類進(jìn)行初始化時(shí),此時(shí)若按照位逐次拷貝來完成這個(gè)工作,那么基類的vptr將指向其繼承類的虛函數(shù)表,這將導(dǎo)致無法預(yù)料的后果——調(diào)用一個(gè)錯(cuò)誤的虛函數(shù)實(shí)體是無法避免的,輕則帶來程序崩潰,更糟糕的問題可能是這個(gè)錯(cuò)誤被隱藏了。所以對(duì)于有虛函數(shù)的類編譯器將會(huì)明確的使被 初始化的對(duì)象的vptr指向正確的虛函數(shù)表。因此有虛函數(shù)的類沒有聲明拷貝構(gòu)造 函數(shù),編譯將為之合成一個(gè),來完成上述工作,以及初始化各數(shù)據(jù)成員,聲明有 拷貝構(gòu)造函數(shù)的話也會(huì)被插入完成上述工作的代碼。
對(duì)于繼承串鏈中有虛基類的情況,問題同樣出現(xiàn)在繼承類向基類提供初值的情況, 此時(shí)位逐次拷貝有可能破壞對(duì)象中虛基類子對(duì)象的位置。
- C++類成員構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)順序示例詳細(xì)講解
- 深入解析C++中的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)
- C++中拷貝構(gòu)造函數(shù)的總結(jié)詳解
- c++類構(gòu)造函數(shù)詳解
- 深入C++中構(gòu)造函數(shù)、拷貝構(gòu)造函數(shù)、賦值操作符、析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用過程總結(jié)
- c++中拷貝構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)類型必須是引用
- 解析C++中構(gòu)造函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)和構(gòu)造函數(shù)的重載
- C++11委托構(gòu)造函數(shù)和繼承構(gòu)造函數(shù)的實(shí)現(xiàn)
相關(guān)文章
簡(jiǎn)述C++中虛擬函數(shù)的內(nèi)存分配機(jī)制
這篇文章主要介紹了簡(jiǎn)述C++中虛擬函數(shù)的內(nèi)存分配機(jī)制,幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)c++,感興趣的朋友可以了解下2020-08-08C++實(shí)現(xiàn)LeetCode(68.文本左右對(duì)齊)
這篇文章主要介紹了C++實(shí)現(xiàn)LeetCode(68.文本左右對(duì)齊),本篇文章通過簡(jiǎn)要的案例,講解了該項(xiàng)技術(shù)的了解與使用,以下就是詳細(xì)內(nèi)容,需要的朋友可以參考下2021-07-07C/C++雜記 虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)的基本原理(圖文)
這篇文章主要介紹了C/C++雜記 虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)的基本原理(圖文),需要的朋友可以參考下2016-06-06C語言中system()執(zhí)行cmd命令打開關(guān)閉程序的方法
今天小編就為大家分享一篇C語言中system()執(zhí)行cmd命令打開關(guān)閉程序的方法。具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧2018-05-05C/C++ 動(dòng)態(tài)數(shù)組的創(chuàng)建的實(shí)例詳解
這篇文章主要介紹了C/C++ 動(dòng)態(tài)數(shù)組的創(chuàng)建的實(shí)例詳解的相關(guān)資料,希望通過本文能幫助到大家,讓大家掌握這樣的功能,需要的朋友可以參考下2017-10-10