Inside The C++ Object Model(二)构造函数语意学

一 Default Constructor的构建操作：

(一)两个误解：

(1)任何class如果没有定义default constructor就会合成一个。错错错！！！(Default Copy Constructor一样)

(2)编译器合成的default constructor会明确设定"class内每一个data member的默认值"。错错错！！！(Default Copy Constructor会复制其他的，如整数、指针、数组等等)。

(二)何时编译器会合成default constructor的两种说法(意思一样)：

(1)ARM：当编译器需要的时候，并且合成的default constructor只满足编译器的需要。

*程序需要：由程序员完成。

*编译器需要：由编译器完成，并只满足编译器的需要，不理会程序需要。

(2)C++ Standard：当default constructor是nontrivial时，编译器会合成default constructor，合成的default constructor只满足编译器需要。

*编译器合成的default constructor中，只有base class subobjects和member class object会被初始化，所有其他non-static data member如：整数、整数指针、整数数组等都不会被初始化。

*trivial default constructor，实际上不会被合成出来。

(3)满足"编译器需要"的方法：

*合成default constructor.

*如果程序员自己定义了default constructor，则编译器会扩充已存在的constructor，在其中安插一些代码(满足编译器需要的代码)，使得在user code被执行之前，先调用必要的代码满足编译器需要。

(三)是default nontrivial constructor的四种情况（即编译器会合成default constructor）：

(1)"带有Default constructor"的Member Class Object。

(2)派生自"带有Default Constructor"的base class。

(3)"带有或继承一个Virtual Function"的class：编译器为object的vptr设定初值，放置适当的virtual table的地址。

(4)class派生自一个继承链，其中含有一个或多个virtual base classes：编译器安插"允许每一个virtual base class的执行期存取操作"的码。

二 Copy Constructor的建构工作：

(一)调用Copy Constructor的三种形式：

(1)类名 obj1=obj2.

(2)function(类名 obj):函数形参。

(3)function(){return obj;}:函数返回对象。

(二)Default Memberwise Initialization：

(1)概述：

*如果class没有提供一个explicit copy constructor，当object以"相同class的另一个object"作为初值时，其内部以Memberwise Initialization手法完成，即把每一个内建或派生的data member的值，从某一个object拷贝到另一个object身上，不过它并不拷贝其中member class object，而是以递归形式施行memberwise initialization.

(2)如何实现Memberwise Initialization：

*BItwise Copy实现。

*由编译器合成Copy Constructor实现。

(3)编译器何时合成Copy Constructor：

*C++ standard把Copy Constructor分为：trivial(无用)和nontrivial(有用)。

*当class不展现出bitwise copy semantics时copy constructor是nontrivial的。

*当copy construcor是nontrivial时编译器才会合成copy constructor。

(三)class不展现出Bitwise Copy Semantics的四种情况(并且如果缺乏声明的copy constructor，编译器会合成)：

(1)当class内含一个member object而后者声明有一个copy constructor(无论是明确声明或被编译器合成的)时。

(2)当class继承自一个base class而后者存在一个copy constructor(无论是明确声明或被编译器合成的)。

(3)当class声明了一个或多个virtual functions时：重新设定Virtual Table的指针。两种情况：

*一个对象以另一个相同类的对象作为初值：bitwise copy就可以。例如：基类<->基类、派生类<->派生类。

*一个基类对象以派生类的对象作为初值：编译器必须合成copy constructor明确设定基类对象的vptr指向的virtual table。

(4)当class派生自一个继承链，其中有一个或多个virtual base classes时：处理Virtual Base Class Subobject。两种情况：

*一个对象以另一个相同类的对象作为初值：bitwise copy就可以。例如：基类<->基类、派生类<->派生类。

*一个基类对象以派生类的对象作为初值：编译器必须合成copy constructor明确设定virtual base class pointer/offset的初值。

三 Copy assignment operator：

(一)class不展现出Bitwise Copy的四种情况

1.当class内含一个member object，而其class由一个copy assignment operator时。

2.当一个class的base class有一个copy assignment operator.

3.当一个class声明了任何virtual functions时。

4.当class继承自一个virtual base class时。

(二)在以上四种情况下(即class不展现bitwise copy)编译器会合成copy assignment operator。

四 destructor：

(一)编译器合成析构函数的情况：

1.class没有定义destructor，只有在class内含的member对象或class自己的base class拥有destructor的情况下，编译器才会自动合成。其他情况不合成(例如：具有虚函数也不合成)

五 程序转化语意学

六 成员初始化队列(Member Initialization List)：

(一)必须使用member initialization list的情况：

1.初始化一个reference member时。

2.初始化一个const member时。

3.调用一个base class的constructor，而它拥有一组参数。(constructor包括：构造函数和复制构造函数)

4.调用一个member class的constructor，而它拥有一组参数。

(二)对于非内置类型，成员初始化列表效率高。

*构造函数体内成本：default constructor+operator =

*初始化列表：copy constructor。

(三)初始化列表中的顺序：

*编译器按照members在class中的声明次序对初始化列表一一处理，而不是按照初始化列表中的排列次序。