C++拷贝构造函数的几个细节

一 拷贝构造函数是C++最基础的概念之一，大家自认为对拷贝构造函数了解么？请大家先回答一下三个问题:

1. 以下函数哪个是拷贝构造函数,为什么?

X::X(const X&);

X::X(X);
X::X(X&, int a=1);

X::X(X&, int a=1, b=2);

2. 一个类中可以存在多于一个的拷贝构造函数吗?

3. 写出以下程序段的输出结果, 并说明为什么? 如果你都能回答无误的话，那么你已经对拷贝构造函数有了相当的了解。

#include

#include

struct X {

template<typename T>

X( T& ) { std::cout << "This is ctor." << std::endl; }

template<typename T>

X& operator=( T& ) { std::cout << "This is ctor." << std::endl; }

};

void main() {
X a(5);
X b(10.5);
X c = a;
c = b;
}

解答如下：

1. 对于一个类X,如果一个构造函数的第一个参数是下列之一:

a) X&

b) const X&

c) volatile X&

d) const volatile X&

且没有其他参数或其他参数都有默认值,那么这个函数是拷贝构造函数.

X::X(const X&); //是拷贝构造函数

X::X(X&, int=1); //是拷贝构造函数


2.类中可以存在超过一个拷贝构造函数,

class X {
public:

X(const X&);

X(X&); // OK

};

注意,如果一个类中只存在一个参数为X&的拷贝构造函数,那么就不能使用const X或volatile X的对象实行拷贝初始化.

class X {
public:

X();
X(X&);
};

const X cx;

X x = cx; // error


如果一个类中没有定义拷贝构造函数,那么编译器会自动产生一个默认的拷贝构造函数.

这个默认的参数可能为X::X(const X&)或X::X(X&),由编译器根据上下文决定选择哪一个.

默认拷贝构造函数的行为如下:

默认的拷贝构造函数执行的顺序与其他用户定义的构造函数相同,执行先父类后子类的构造.

拷贝构造函数对类中每一个数据成员执行成员拷贝(memberwise Copy)的动作.

a)如果数据成员为某一个类的实例,那么调用此类的拷贝构造函数.

b)如果数据成员是一个数组,对数组的每一个执行按位拷贝.

c)如果数据成员是一个数量,如int,double,那么调用系统内建的赋值运算符对其进行赋值.

3. 拷贝构造函数不能由成员函数模版生成.

struct X {
template<typename T>

X( const T& ); // NOT copy ctor, T can't be X


template<typename T>

operator=( const T& ); // NOT copy ass't, T can't be X

};

原因很简单, 成员函数模版并不改变语言的规则,而语言的规则说,如果程序需要一个拷贝构造函数而你没有声明它,那么编译器会为你自动生成一个. 所以成员函数模版并不会阻止编译器生成拷贝构造函数, 赋值运算符重载也遵循同样的规则.(参见Effective
C++ 3edition, Item45)

二 针对上面作者的讨论，理解更深了，但是下面我还是会给出一个一般的标准的实现和注意事项：


#include "stdafx.h"


#include "stdio.h"


#include <iostream>


#include <string>






struct Test1






{




Test1()

{ }




Test1(int i)

{ id = i; }


Test1(const Test1& test)






{


id = test.id;


}


Test1& operator = (const Test1& test)






{


if(this == &test)


return *this;


id = test.id;


return *this;


}


int id;


};




class Test2






{


public:




Test2()

{ m_pChar = NULL;}




Test2(char *pChar)

{ m_pChar = pChar;}


Test2(int num)






{


m_pChar = new char[num];


for(int i = 0; i< num; ++i)


m_pChar[i] = 'a';


m_pChar[num-1] = '/0';


}


Test2(const Test2& test)






{


char *pCharT = m_pChar;




m_pChar = new char[strlen(test.m_pChar)];


strcpy(m_pChar, test.m_pChar);




if(!pCharT)


delete []pCharT;


}


Test2& operator = (const Test2& test)






{


if(this == &test)


return *this;




char *pCharT = m_pChar;


m_pChar = new char[strlen(test.m_pChar)];


strcpy(m_pChar, test.m_pChar);




if(!pCharT)


delete []pCharT;




return *this;


}


private:


char *m_pChar;


};




int main(int argc, char* argv[])






{


const Test1 ts(1); // Test1()


const Test1* p_ts = &ts;


const Test1 ts2(ts); //Test(const Test1& test)


const Test1 ts3 = ts; //Test(const Test1& test)


Test1 ts4; ts4 = ts; //Test1& operator = (const Test1& test)




Test2 t(5);


Test2 t2(t);


Test2 t3 = t2;


Test2 t4; t4 = t;


return 0;


}