Item 5:那些被C++默默地声明和调用的函数 Effective C++笔记

C++ 引用 编译 运算符 构造函数 析构函数 赋值运算符 拷贝构造函数

Item 5: Know what functions C++ silently writes and calls

在C++中,编译器会自动生成一些你没有显式定义的函数,它们包括:构造函数、析构函数、复制构造函数、=运算符。 有时为了符合既有设计,我们不希望自动生成这些函数,我们可以把它们显式声明为private。 此时在使用这些类的客户看来,它们就像不存在一样。

class Empty{
public:
    // 默认构造函数
    Empty(){}   
    // 拷贝构造函数
    Empty(const Empty& rhs){}   
    // 析构函数
    ~Empty(){}
    // 赋值运算符
    Empty& operator=(const Empty& rhs){}
};

这些编译器自动生成的缺省方法是可以禁用的,把它们声明为private便能解决绝大多数问题。 关于禁用这些方法的更多讨论:Effective C++: Item 6

调用时机

当我们没有显式地定义上述这四种函数时,编译器会自动帮我们定义。这些函数它们调用的时机如下:

  1. 构造函数:对象定义;使用其他兼容的类型初始化对象时(可使用 explicit 来避免这种情况)
  2. 复制构造函数:用一个对象来初始化另一对象时;传入对象参数时;返回对象时;
  3. 析构函数:作用域结束(包括函数返回)时;delete
  4. =运算符:一个对象赋值给另一对象

为了更清晰地说明它们的调用时机,来个例子吧:

Empty e1;               // 默认构造函数
Empty e2(e1);           // 拷贝构造函数
Empty e3 = e1;          // 拷贝构造函数
e2 = e1;                // = 运算符

void func(Empty e){     // 拷贝构造函数,拷贝一份参数对象
    return e;           // 拷贝构造函数,拷贝一份返回对象
                        // 析构函数,拷贝得到的参数对象被析构
}

e2 = func(e1);          // = 运算符
                        // 析构函数,返回值被析构

引用成员

当对象包含引用成员时,拷贝和赋值行为将会变得非常有趣,考虑这样一个类:

class Person{
public:
    string & name;
    Person(string& str): name(str){ }
};
string s1 = "alice", s2 = "bob";
Person p1(s1), p2(s2);

p1 = p2;

赋值后,p1.name会指向p2.name吗?我们知道在C++中引用本身是不可修改的。 即使p1.name指向了p2.name,那么对p1.name的赋值将会影响到p2? 于是,C++拒绝编译上述代码,此时我们需要手动定义一个赋值运算符。 (更直观的理解参见blueyi的评论)

说来神奇,拷贝构造函数也面临同样的情况,但拷贝构造函数却不需要自定义便能编译,并且两个引用指向同一对象。

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