默认构造函数和复制构造函数

本文详细介绍了C++中默认构造函数的概念与应用,包括其定义形式及如何通过单参数构造函数实现类类型的隐式转换,并提供了具体的代码示例。

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定义默认构造函数

默认构造函数就是在没有显示提供初始化时调用的构造函数,它是一个不带参数的构造函数。如果定义某个类的对象时没有提供初始化式就会使用默认构造函数

定义默认构造函数(default constructor)的一般形式为:

类名() {
	函数体
}

它由不带参数的构造函数,或者所有形参均是默认参数的构造函数定义。与默认构造函数相对应的对象定义形式为:

类名 对象名;

任何一个类有且只有一个默认构造函数。如果定义的类中没有显式定义任何构造函数,编译器会自动为该类生成默认构造函数,称为合成默认构造函数(synthesized default constructor)

一个类哪怕只定义了一个构造函数,编译器也不会再生成默认构造函数。换言之,如果为类定义了一个带参数的构造函数,还想要无参数的构造函数,就必须自己定义它

一般地,任何一个类都应定义一个默认构造函数。因为,在很多情况下,默认构造函数是由编译器隐式调用的

隐式类类型转换

为了实现其他类型到类类型的隐式转换,需要定义合适的构造函数。可以用单个实参调用的构造函数(称为转换构造函数)定义从形参类型到该类型的隐式转换

隐式类类型转换举例

#include<iostream>
using namespace std;

class Data { //Data类定义
	public:
		Data(const string& str="") : s1(str) { }
		void SetString(const Data& r) {
			s1 =  r.s1; }
		void print() { cout<<s1<<endl; }
	private:
		string s1;
};

int main()
{
	Data a,b,c("world");
	string i="string";
	a.SetString(c);
	b.SetString(string("world")); //隐式转换
	a.print(); b.print();
	Data d=Data(i); //隐式转换
	d.print();
	return 0;
}

使用单个参数的构造函数来进行类类型转换的方法可以总结如下:
(1)先声明一个类;
(2)在这个类中定义一个只有一个参数的构造函数,参数的类型是需要转换的数据类型,即转换构造函数的一般形式为:

类名(const 指定数据类型&obj)

(3)采用转换构造函数定义对象时即进行类型转换,一般形式为:

类名(指定数据类型的数据对象)

可以禁止由构造函数定义的隐式转换,方法是通过将构造函数声明为explicit,来防止在需要隐式转换的上下文中使用构造函数

C++关键字explicit用来修饰类的构造函数,指明该构造函数是显式的。explicit关键字只能用于类内部的构造函数声明上,在类定义外部不能重复它

一般地,除非有明显的理由想要定义隐式转换,否则,单形参构造函数应该为explicit。将构造函数设置为explicit可以避免错误,如果真需要转换,可以显式地构造对象

### C++ 拷贝构造函数默认构造函数区别 #### 定义差异 拷贝构造函数是一种特殊的构造函数,它通过已存在的同对象来初始化新的对象实例。当一个对象作为参数传递给另一个函数或返回时,通常会触发拷贝构造函数[^1]。 ```cpp class MyClass { public: // 拷贝构造函数定义 MyClass(const MyClass& other); }; ``` 而默认构造函数则是在没有任何参数的情况下被调用来创建一个新的对象实例。其主要作用是提供一种方式,在不指定任何初始值的前提下构建对象。 ```cpp class MyClass { public: // 默认构造函数定义 MyClass(); }; ``` #### 行为区别 对于未显式声明拷贝构造函数的情况,编译器将会合成一个简单的成员逐个复制版本。这意味着所有非静态数据成员都将按照字面意义进行赋值操作: ```cpp // 编译器自动生成的拷贝构造函数行为似于下面这样: MyClass::MyClass(const MyClass& other) : member(other.member), anotherMember(other.anotherMember) {} ``` 相比之下,默认构造函数可以为空实现,也可以设置某些合理的缺省状态;如果没有用户提供的默认构造函数,则编译器也会生成一个什么都不做的默认构造函数。 ```cpp // 用户可能定义如下形式的默认构造函数 MyClass::MyClass() : member(defaultValue), anotherMember(anotherDefaultValue) {} // 或者完全依赖于编译器隐含提供的无参构造函数 ``` #### 使用场景对比 - **深拷贝 vs 浅拷贝** 当涉及到指针或其他复杂型的成员变量时,使用默认的浅拷贝可能会导致多个对象共享同一份实际的数据存储区域,这往往不是期望的结果。因此在这种情况下应当重载拷贝构造函数以执行所谓的“深拷贝”,即真正独立地复制底层资源[^2]。 - **性能考虑** 对于大型对象或者含有昂贵计算逻辑的对象来说,频繁调用拷贝构造函数可能导致不必要的开销。此时可以通过引入移动语义(move semantics),利用右值引用特性优化效率问题。 - **防止意外复制** 如果某个设计不允许发生任何形式上的复制动作——比如独占型资源管理者——应该删除或私有化该拷贝构造函数并阻止外部访问。 ```cpp class NonCopyableResourceHolder { private: NonCopyableResourceHolder(const NonCopyableResourceHolder&) = delete; public: // ...其他成员... }; ```
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