Effective c++学习笔记——条款5:了解C++默默编写并调用哪些函数

Know what functions C++ silently and calls

今天继续学习一个条款，看到了本条款，让我更加了解了C++的一些内部运行机理，思考了一番，觉得C++在这方面设计真的十分严密，不亏是一个很优秀的语言，让C++一直是很受欢迎的语言。闲话少说。

每一个class都会有一个或多个构造函数、一个析构函数、一个copy assignment操作符。这些控制着基础操作，像是产出新对象并确保它被初始化、摆脱旧对象并确保它被适当清理、以及赋予对象新值。

那么当你当你编写了一个empty class的时候，当你利用编译器的对代码进行处理的时候，它其实已经并非是一个empty class 了。编译器会悄悄的给你生成了default 构造函数、一个析构函数、一个copy构造函数和一个copy assignment操作符，并且它们都是inline的。如下代码示例

一个自定类： class empty{}; 

其实等于以下代码：

class Empty { 
public:
Empty() { }//default 构造函数

~Empty() { }//析构函数
Empty(const Empty& rhs) { }//copy构造函数
Empty& operator=(const Empty& rhs) { }//copy assignment操作符
}; 

那么这四个名词的概念分别是：

default 构造函数：在你不提供任何构造函数的情况下，系统给出的一个不带参数，不包含函数代码的构造函数;

析构函数：与构造函数相反，当对象脱离其作用域时（例如对象所在的函数已调用完毕），系统自动执行析构函数。析构函数往往用来做“清理善后” 的工作（例如在建立对象时用new开辟了一片内存空间，应在退出前在析构函数中用delete释放）。

copy构造函数：只有单个形参，而且该形参是对本类类型对象的引用（常用const修饰），这样的构造函数成为构造函数（C++ pirmer定义）。经常被称作X(const X&)，而且也是由编译自动调用。

copy assignment操作符：自动合成的一种赋值操作符

什么时候会调用copy构造函数
以下三种情况出现时，会调用一个类的拷贝构造函数：
1) 用一个已经实例化了的该类对象，去实例化该类的另外一个对象；
2) 用该类的对象传值的方式作为一个函数的参数；
3) 一个函数返回值为该类的一个对象。

如下代码进行了示例：

// five.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//


#include "stdafx.h"

#include <iostream>

using namespace std;


class myClass

{


public:

     myClass():a(1),b(1){}

     myClass(int m, int n)

     {

        a = m;

        b = n;

}

    myClass(myClass& x)

    {

        a = x.a;

        b = x.b;

        cout << "copy constructor is called." << endl;

    }


    friend int someFun1(myClass x);

    friend myClass someFun2(int a, int b);

private:

    int a;

    int b;

};


int fun1(myClass x)

{

    return x.a + x.b;

}

myClass fun2(int a, int b)

{

    myClass ca(a, b);

    return ca; 

}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

    myClass a;//调用已经声明的构造函数

    myClass c(10, 10);

    myClass d(c); // 情况1) 

    int anInt = fun1(c); // 情况2

    myClass e = fun2(11, 11); // 情况3

    return 0;

}

什么时候必须要显式声明拷贝构造函数？
拷贝构造函数的作用就是用一个已经实例化了的该类对象，去实例化该类的另外一个对象。

下面的代码并没有显式声明一个构造函数，编译器会自动为类BaseClass生成一个缺省的隐式拷贝构造函数：

// five.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//


#include "stdafx.h"

#include <iostream>

using namespace std;


class BaseClass {

private:

    int a;


public:

    BaseClass(int b){a = b;}

    void SetValue(int a){this->a = a;}

    void Show(){cout << a << endl;}

};




int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {

    BaseClass base(100);

    BaseClass dev = base; // 调用了缺省的隐式拷贝构造函数

    BaseClass bc(dev); // 调用了缺省的隐式拷贝构造函数


    dev.Show(); // 输出应该是100
    dev.SetValue(90);

    dev.Show(); // 输出应该是90
    base.Show(); // 输出应该是100
    bc.Show(); // 输出应该是100
    return 0;

}

注意，编译器产出的析构函数是个non-virtual(见条款7)，除非这个class的base class自身声明有virtual析构函数(这种情况下这个函数的虚属性。

什么时候不会自动调用copy assignment操作符？

至于copy构造函数和copy assignment操作符，编译器创建的版本只是单纯地将来源对象的每一个non-static成员变量拷贝到目标对象。但在某些情况下编译器拒绝生成copy assignment操作符函数。比如存在引用成员和const成员。对于引用的改变，也就是说引用自身可被改动吗？如果是，那么就违背了C++的原则：引用不能修改指向对象。所以必须自己定义copy assignment操作符。比如如下代码：

// five.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//


#include "stdafx.h"

#include <iostream>

using namespace std;


class Person {

public:

    Person(string& a, const int& b) 

        : name(a), id(b) { }

private:

    const int id;

    string& name;

};


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {

    Person p1(string("chu"), 1);

    Person p2(string("jun"), 2);

    p1 = p2;/////// error C2582: 'operator =' function is unavailable in 'Person'

    system("pause");

    return 0;
} 

还有一种情况编译器不会生成copy assignment函数，就是基类型将copy assignment声明为private，派生类型就无法获得编译器的帮助。因为派生类型无法调用基类型的copy assignment函数（不具备访问权限）。

<span style="font-size: 13px;">#include "stdafx.h"

#include <iostream>

using namespace std;


class BaseClass {

private:

    BaseClass& operator=(const BaseClass& rhs) { }

};


class derived : public BaseClass { };


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {

    BaseClass px1, px2;

    px1 = px2; ///// 'BaseClass::operator =' : cannot access private member declared in class 'BaseClass'

    system("pause");

    return 0;

}</span>

经过以上讲解，想必大家已经对这四个default构造函数，copy构造函数，copy assignment操作符，以及析构函数的概念已经有足够的清晰了~所以

请记住

编译器可以暗自为class创建default构造函数，copy构造函数，copy assignment操作符，以及析构函数。