《深入探讨C++对象模型》笔记二

构造函数语意学

1，默认构造函数（default constructors）是在需要的时候被编译器产生出来。这里需要理解的是被谁需要，产生出来做什么事情。分析下面这段代码

 9 class foo
10 {
11 public:
12     int m_nval;
13     foo *pnext;
14 };
15 
16 void foo_bar()
17 {
18     foo bar;
19     if (bar.m_nval 
20         || bar.pnext != NULL)
21     {
22         // do something
23         cout<<"do something..."<<endl;
24     }
25 }

　　从上面的例子中，可以看出foo_bar()函数中定义了一个foo类对象bar，当这个对象bar初始化后的两个成员变量被赋值时输出一句话。上面这段代码编译器会产生出一个默认构造函数（default constructors）吗？答案是不会。原因在于一个是程序的需要，一个是编译器的需要。程序的需要是通过程序员来编写构造函数的，而编译器的需要是通过编译器默认的产生出来的。

　　只有4种情况，编译器才会产生默认构造函数，这种构造函数被视为是一种nontrivial default constructors(有用的默认构造函数)。这4种情况分别是：

1，“带有default constructor”的Member class object。

2，“带有default constructor”的base class

3，“带有virtual function”的class

4，“带有一个virtual base class”的class

下面分别介绍这几种情况

1，“带有default constructor”的Member class object，例子：

 1 class Foo
 2 {
 3 public:
 4     Foo(){};
 5     Foo(int nval){ m_nval = nval;};
 6 public:
 7     int m_nval;
 8 };
 9 
10 class Bar
11 {
12 public:
13     Foo foo; // 带有default constructor”的Member class object
14     char *str;
15 };
16 
17 void foo_bar()
18 {
19     Bar _bar;//Bar::foo函数成员对象 必须在此处合成出来
20     if (_bar.str != NULL)
21     {
22         cout<<"do something..."<<endl;
23     }
24 }

上面这段代码，编译器为class Bar合成一个default constructor, 被合成出来的default constructor函数体内含有必要的代码能够调用class Foo的默认构造函数

Foo(){};来处理Bar中的Bar::foo，但是这个default constructor不产生任何的代码来初始化Bar::str成员函数，因为将Bar::foo初始化是编译器的责任，将Bar::str初始化则是程序员的责任。
　　被编译器后台合成出来的default constructor应该类似于：

class Bar
{
public:
    Foo foo;
    char *str;
public:
    inline Bar();
};

inline Bar::Bar()
{
    foo.Foo::Foo();//伪代码
}

　　再次强调，被编译器后来合成出来的构造函数只是用来满足编译器的需要，而不是程序的需要。

　　为了能够让上面程序正确的执行，字符指针*str也需要被初始化，这需要程序员提供一个构造函数来对这个指针进行初始化，初始化构造函数如下：

Bar::Bar()
{
    str = "构造实例";
}

　　现在程序的需求满足了，但是编译器还需要初始化Bar::foo对象，由于默认构造函数已经明确的被定义出来了，编译已不能合成默认的构造函数，这个时候编译器会采取这种方式“如果class A 内含有一个或一个以上的member class object，那么class A的每一个constructor必须调用每一个member class object的default”。这时编译器会扩张已存在的构造函数，在其中安插一些代码，使得user code在被执行之前，先调用必要的default constructor.。扩张后的代码类似于：

Bar::Bar()
{
    foo.Foo::Foo();//编译器扩张的代码,伪代码
    str = "构造实例";
}

　　对于含有多个memeber class object。C++语言要求按照这些成员类对象声明的次序来调用各个的constructor。

2，“带有default constructor”的base class

　　类似的道理，如果一个构造函数的类派生自一个带有默认构造函数的类，那么这个派生类在创建对象的时候，编译器隐含的合成一个默认构造函数。原理同1类似。

3，“带有virtual function”的class

　　另有两种情况也需要编译器合成默认构造函数，1：class声明或者继承了一个虚函数，2.class派生自一个继承串链，其中有一个或者多个虚基类。

不管哪一种情况，由于没有人为的声明一个构造函数，那么编译器需要自己合成一个默认的构造函数。

4，“带有一个virtual base class”的class

　　上面四种情况，会使编译器必须为一个未人为声明构造函数的类去合成一个默认的构造函数，被合成出来的默认构造函数只能满足编译器自己的需要。对于没有存在这四种情况并且又没有人为的声明构造函数的类，他们的默认构造函数不会被合成出来。

　　常见的两种误解：

　　1，任何class如果没有定义构造函数，就会被合成出来一个

　　2，编译器合成出来的默认构造函数会明确的设定class内的每一个数据成员的默认值。

　　这两种想法都是都是错误的

《深入探讨C++对象模型》笔记 二

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