编译器在生成类的默认构造函数时需要注意的点(c++)

本文探讨了C++中编译器自动生成构造函数的条件,特别是在无参对象的初始化过程中。文章指出,在四种特定情况下,即使对于无参对象,编译器也会生成默认构造函数,包括类成员含有已定义构造函数的对象、继承体系中基类有构造函数但子类未定义、虚拟继承中子类未定义构造函数,以及类中包含虚函数但未显式定义构造函数的情况。

我们都知道在c++定义时,如果没有给出类的构造函数,编译器会自动生成类的默认构造函数以及拷贝构造函数来进行对象的初始化,但是在实际应用中,编译器在编译一个没有参数的对象时为了提高运行效率是不会生成默认构造函数,只有等真正需要构造函数时,编译器才会给出默认构造函数。像以下代码所示:

#include<iostream>
using namespace std;
class a:
{
public:
private:
int b;
}
int main()
{
    a k;//编译器检测这个代码时会直接跳过,不会直接生成一个默认构造函数进行构造,而是等需要k初始化时再生成一个默认的构造函数
}

但是,有下列的四种可能时,即使定义的是一个无参的对象时,编译器也会生成默认构造函数提供构造。

1.定义两个类a,b.其中a类有构造函数,而b中没有构造的,b类成员中有a的对象,当初始化一个无参的b类对象时,编译器一定会生成一个b类的默认构造函数

2.在继承体系中,a作为基类显式的给出了构造函数,而子类b没有给出。当初始化b类对象时,编译器一定会生成一个b类的默认构造函数。

3.虚拟继承方式中,如果子类没有显示定义构造函数,编译器会生成一份,

4.如果类中包含有虚函数,如果用户没有显式定义一个构造函数,编译器会生成一份。

C++中,以下情况编译器会自动生成默认构造函数: 1. **带有默认构造函数成员对象**:若本身没有构造函数,但它的成员对象有默认构造函数编译器会为该自动生成默认构造函数。例如A包含一个成员对象B,而B有默认构造函数,此A会自动生成默认构造函数,以对成员对象B进行默认构造操作[^1][^2][^4]。 2. **带有默认构造函数的基**:当派生没有构造函数,但其基默认构造函数编译器会为派生自动生成默认构造函数,用于初始化基子对象[^1][^4]。 3. **带有虚函数的**:本身定义了虚函数或者从继承体系中继承了虚函数,都会使成为带有虚函数的。由于含有虚函数的对象都有一个虚表指针`vptr`,编译器需要对`vptr`设置初值以保证虚函数机制正常运行。若设计者未定义任何默认构造函数编译器会合成一个默认构造函数完成此操作;若已定义构造函数编译器会在每个构造函数中插入代码来完成相同的事情[^1][^3][^4]。 4. **带有虚基**:虚继承会在子对象中合成一个指向虚基的指针,该指针需要被初始化,所以必须有构造函数。虚基或虚继承能保证子对象中只有一份虚基的对象。若没有声明构造函数编译器会自动生成默认构造函数来完成相关初始化操作[^1][^3][^4]。 需要注意的是,合成的默认构造函数仅初始化基子对象和成员对象,未初始化的非静态数据成员具有未定义的值,并且不符合以上4种情形且没有声明任何构造函数编译器不会合成默认构造函数[^1][^3]。 ```cpp #include <iostream> // 示例B,有默认构造函数 class B { public: B() { std::cout << "B's default constructor" << std::endl; } }; // 示例基Base,有默认构造函数 class Base { public: Base() { std::cout << "Base's default constructor" << std::endl; } }; // 示例A,包含成员对象B class A { B b; }; // 示例派生Derived,继承自Base class Derived : public Base {}; // 示例C,有虚函数 class C { public: virtual void func() {} }; // 示例虚基VirtualBase class VirtualBase { public: VirtualBase() { std::cout << "VirtualBase's default constructor" << std::endl; } }; // 示例D,使用虚继承 class D : virtual public VirtualBase {}; int main() { A a; Derived d; C c; D dd; return 0; } ```
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