2.2 Copy constructor的构造操作

一、三种情况下的“一个object的内容会作为另一个object对象的初值”

１．显式赋初值

class X{ ... };
X x;
X xx = x;

2. 作为函数形参

void func(X x);
void bar()
{
    X x;
    //...
    func(x);
    //...   
}

３．当函数返回一个class object时

X foo()
{
    X x;
    //...
    return x;
}

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二、Default Memberwise Initialization

该标题的意思是：默认的“为每一个member施以初始化”，那么什么时候才会出发此操作呢？首先看下面的例子：

class String 
{
public:
    // ... 没有explicit copy constructor
private:
    char* str;
    int len;        
};

一个String object 的Dafault Memberwise Initialization发生再这种情况下：

String str("hello world");
String str2 = str;

//　语意相等
str2.str = str.str;
str2.len = str.len;

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请记住：

１．如果class没有提供一个explicit copy destructor，当“一个object的内容会作为另一个object对象的初值”时，其内部操作是以Dafault Memberwise Initialization的手法实现，简单粗暴的讲：把每一个内建的或派生的data member的值，从一个object 拷贝到另外一个object 身上。但是，这并不会拷贝其中的member class object，而是以递归的方式施行memberwise initialization。

２．“如果一个class未定义出copy destructor，编译器就自动为它产生出一个。”这句话不对，而应该像ARM所说：Default constructors和Copy constructors在必要的时候才由编译器产生出来。请注意，是在必要的时候。而本节使用的Dafault Memberwise Initialization手法正是不必要合成拷贝构造函数的时候.必要的时候是类没展现出Bitwise Copy Semantics的时候，而本节的String类恰恰展现出了Bitwise Copy Semantics。

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三、Bitwise Copy Semantics

该标题的意思是：位逐次拷贝语意。它关系到编译器是否合成一个Copy constructor。首先看下面的这段代码：

#include "Word.h"
Word noun("book");
void foo()
{
    Word verb = noun;
    // ...
}

这里verb由noun初始化而来，但在没有看到Word的声明前，我们是不确定这个初始化操作的程序行为。如果类Word的设计者定义了一个copy constructor，那么verb的初始化会调用该拷贝构造函数；如果该class没定义explicit copy constructor，那么编译器一定会合成一个拷贝构造函数被调用。很遗憾，这是错的。这就是本节讨论Bitwise Copy Semantics的目的。

请记住：
如果Word类没有展现　Bitwise Copy Semantics，那么编译器会合成一个拷贝构造函数（用以调用“由编译器合成或设计者显式声明”的member class object的拷贝构造函数）；否则，将不合成。

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下面来看类是如何表现出Bitwise Copy Semantics的。

// 展现了Bitwise Copy Semantics
class Word
{
public:
    Word(const char*);
    ~Word(){ delete[] str; };
private:
    int cnt;
    char* str;
};

//　未展现Bitwise Copy Semantics
class Word
{
public:
    Word(const String&);
    ~Word();
private:
    int cnt;
    String str;
};

其中String 声明了一个explicit copy constructor:

class String
{
public:
    String(const char*);
    String(const String&);// 声明了显式的拷贝构造函数
    ~String();
    // ...
};

在未展现Bitwise Copy Semantics的情况下，编译器必须合成出一个copy constructor，以便调用member class String object的copy constructor:

// 一个被合成出来的copy constructor
//　C++伪码
inline Word::Word(const Word& word)
{
    str.String::String(word.str);
    cnt = word.cnt;
}

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什么时候不展现出Bitwise Copy Semantics呢？有以下四种情况：

１．当class内含一个member class object而后者的class声明了一个copy constructor（不论是编译器合成或设计者显式声明）时。
２．当class继承自一个base class而后者存在一个copy constructor时(再次强调：不论是编译器合成或设计者显式声明)。以上两种情况下，编译器必须将member或base class 的拷贝构造函数调用操作案查倒被合成的copy constructor中。
３．当class 声明了一个或多个virtual funcitons时。
４．当class派生自一个继承串链，其中有一个或多个virtual base classes时。
下面两种情况比较复杂，接下来讨论。

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参考文献：《深度探索C++对象模型》侯捷 译