C++拷贝构造函数总结

目录：

1. 拷贝构造函数的基础知识
2. 拷贝构造函数的使用
3. 拷贝构造函数的行为

 

1.拷贝构造函数的基础知识

拷贝构造函数(copy constructor)是构造函数，是拷贝已经存在的对象来创建一个新的对象。此方法的声明形式：object(const object&)。

例如：

class Object
{
    Object(const Object &);
};

注意：参数的传递是引用传递的。因为如果在此处使用值传递，会造成递归引用。

 

2.拷贝构造函数的使用

拷贝构造函数在什么时候被使用，有助于我们了解拷贝构造函数的用途。一般而言，拷贝构造函数会在以下三种情况下被使用：

1. 1. 当构造一个新的对象时
   2. 使用值传递来传递函数参数
   3. 函数的返回值

2.1.当构造一个新的对象时，例如：

class Object{…};
Object a;
Object b = a;// 此函数调用的是拷贝构造函数
Object c;
c = a;          // 此处调用的是"operator = “

2.2.使用值传递来传递函数参数，例如：

class Object{…};
int Function_A(Ojbect param);
Object a;
Function_A(a);//在调用Function_A的时候，在函数内部使用a的拷贝构造函数来获取a的副本来进行函数的处理。

2.3.函数的返回值，例如：

 class Object{…};
  
 Object GetObject()
 { 
     Object a; 
      return a;
 }

 

 

3.拷贝构造函数的行为

拷贝构造函数分为默认构造函数和用户自定义函数，在此主要由这两方面来说明：

a. 默认构造函数：

如果对象没有提供显式的拷贝构造函数，编译器在发现需要使用拷贝构造函数函数的时候，会生成一个来使用，而生成的拷贝构造函数会有trival和nontrival之分，区别在于对象是否应该被按位拷贝(bitwise copy semantics)。

首先说下按位拷贝，首先来看下下面的代码:

#incluude “word.h”

Word d(“abcd”);
 
void fun() 
{ 
    Word verb = d;
}

我们得知，verb是根据d来初始化的，但是如果无法看到Word的定义，我们无法知道Word的默认构造函数的行为。如果Word中的成员变量都是内建类型的，例如，Word的定义如下：

Class Word
{ 
public:
   Word(const char *);
   ~Word(){delete []m_pData;}
 // …
private: 
    char *m_pData; 
    int m_iSize;
};

 

那么，Word的定义呈现了“default copy semantics”，verb的初始化直接按位拷贝，编译器不用生成默认构造函数。但是，如果Word的成员变量中有成员变量声明了显式的拷贝构造函数，那么编译器就需要合成构造函数来完成verb的初始化操作，例如：

 

#include<string>
Class Word
{
public:
    Word(const char*); 
    ~Word(){delete []m_pData} 
    //… 
    private: 
    std::string m_strData; 
    int m_iSize; 
};

 

在此情况下，我们知道string声明有显式的拷贝构造函数，编译器在初始化verb的时候，就需要合成一个拷贝构造函数来调用string的拷贝构造函数。在合成的拷贝构造函数中，整型，指针等nonclass member也都会被拷贝。

需要注意的是，在以下的四种情况是不需要进行按位拷贝的：

• • class内部的成员变量声明有显式的拷贝构造函数(不论是定义者声明(例如string)还是编译器合成的(例如包含string的Word定义))。
  • class的基类有显式的拷贝构造函数(无论是被声明的还是被合成的)。
  • class中有虚函数，因为编译器需要为对象设置虚函数表，所以无法按位拷贝。
  • class继承虚基类。

b.用户自定义拷贝构造函数

顾名思义，是用户自己定义的拷贝构造函数，编译器发现由用户定义的拷贝构造函数的时候，是不会生成拷贝构造函数的。即使用户声明的构造函数有错误。但是在使用自定义构造函数的时候需要注意几点：

1.注意深拷贝和浅拷贝，在前面的例子中不含string的Word的定义中，有一个char *的指针，如果不考虑深拷贝，直接按位赋值的话，会造成隐含的bug。

2.在构造函数中不要调用虚函数，因为在此时对象没有创建完成，不能保证调用到正确的函数，同时，也会引起其他的错误(例如，类内部的成员变量没有初始化完毕就是用)。

3.在拷贝构造函数中需要考虑异常的发生。

 

以上就是拷贝构造函数的总结。其中第2，3节的示例来自《深入了解C++对象模型》。

如果有不对的地方，请大家指正，谢谢。

yetuweiba