第二章 構造函數語意學(The Semantics of Constructors)（中）
—— 本書作者：Stanley B.Lippman
(接上篇)
三、Copy Constructor 的建構操作
學習目標：
- 什麼是 拷貝構造函數(Copy Constructor) ?
- 何時會調用 拷貝構造函數(Copy Constructor)?
- 編譯器什麼時候會爲我們合成一個“有用”的拷貝構造函數？
何時會調用拷貝構造函數(Copy Constructor)？
當一個 對象 通過另一個對象來初始化時，前者的 拷貝構造函數 會被調用。
1. 第一種情況： 初始化。
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class X
{
// ...
};
X x; // 定義一個 X 對象
X xx = x; // xx 用 x 來初始化，但如果是： X xx; xx = x; 這裏調用的就是 operater = 了，原因很明顯，前面纔是初始化，這裏是賦值。
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extern void foo(X x);
void bar()
{
X xx;
// 以 對象 xx 作爲 foo(X x) 的參數x的初值。會調用 x 的Copy Constructor，這裏的 x 是一個臨時對象。
foo(xx);
}
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X foo_bar()
{
X xx;
// ...
return xx;
}
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class X
{
X( const X& x);
// 也可能是多參形式，第二個參數及其後的參數有默認值 // X( const X& x, int other = 0);
}
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如果你沒有給你的 class 顯示的定義 拷貝構造函數，那麼在發生需要調用拷貝構造函數的情形時，內部是通過 default Memberwise Initialization 手法完成的。
Default Memberwise Initialization 看起來像什麼樣子呢？
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class A
{
public:
A(const A& a);
private:
int a;
int b;
}
// 編譯器合成的 Copy Constructor 可能像這樣：
A::A(const A& a)
{
this->a = a.a;
this->b = a.b;
}
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【注】當你的類裏有指針成員的時候，要格外小心。具體什麼問題，可參考 Effective C++ 裏的條例。
當我們沒有顯示定義 拷貝構造函數 時，編譯器什麼時候纔會爲我們合成一個？
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當一個 class 沒有顯示定義 copy constructor 的時候，編譯器會在必要的時候爲這個class合成出來。所謂的必要時，是指 class 沒有展現出 Bitwise Copy Semantics(位逐次拷貝) 時。而當 class
展現出 位逐次拷貝 時，並不需要合成一個 Copy Constructor，默認的 Memberwise Initialization 就已足夠（但有風險：指針問題）。
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1. 當 class 內含一個 成員對象，且該成員對象的類聲明有一個 copy constructor 時（不一定是明確聲明的，也可能是由編譯器合成的 copy constructor）。如，你的 class 裏有一個 std::string 成員時（std::string 的copy
constructor 不是合成的，是明確聲明的），這時如果你沒有明確聲明一個 copy constructor 編譯器會爲你合成一個。
2. 當 class 繼承自一個 base class ，而後者存在一個 copy constructor 時（合成的或者聲明的都算）。
3. 當 class 聲明瞭一個或多個 virtual functions 時。
4. 當 class 的繼承串鏈中，其中有一個或者多個 virtual base classes 時。
重新設定 Virtual Table 的指針__vptr
前面曾學到過，C++對象模型是如何支持 virtual 機制的。是通過在 class 內安插了一個 vptr 指向其相應的 vtbl。因此，如果編譯器不能正確的初始化 vptr，將導致嚴重的後果。所以，當一個 class 有 virtual functions 時，就不在展現出 Bitwise semantics。於是編譯器將會合成一個 copy constructor
來初始化 vptr。下面是列子。
【注】一個 class 對應一個 vtbl。相同 class 的 objects 的 vtbl 相同，也即 vptr 指向的地址相同。
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class Base
{
public:
Base();
virtual ~Base(); // 基類的析構函數一定要 virtual，否則會導致嚴重後果。
virtual void draw();
};
class Derive : public Base
{
public:
Derive();
void draw(); // 雖沒寫明 virtual，但實際上是 virtual。
};
Derive yogi;
Derive winnie = yogi; // OK! winnie 和 yogi 的 vtbl 地址相同。可以直接拷貝 vptr 的值。
Base franny = yogi; // 注意，franny 的 vptr 和 yogi 的 vptr 指向不同的 vtbl，因此，copy contructor 需要重新設定 franny 的值，防止其指向 Derive 的vtbl.
// 這裏還涉及到以子類初始化基類時的切割問題
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處理 Virtual Base Class Subobject
對於虛擬繼承（即：繼承自一個虛基類），編譯器必須維護 派生類中虛基類的位置（要理解這個“位置”的含義，首先你的瞭解繼承後的對象模型是怎樣的）。
直接按位拷貝可能會破壞這個"位置"。
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class Raccoon : public virtual ZooAnimal
{
// ...
}
class RedPanda : public Raccoon
{
// ...
}
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