《深入探讨C++对象模型》笔记 二

构造函数语意学

1，默认构造函数（default constructors）是在需要的时候被编译器产生出来。这里需要理解的是被谁需要，产生出来做什么事情。分析下面这段代码

class foo
{
public:
    int m_nval;
    foo *pnext;
};

void foo_bar()
{
    foo bar;
    if (bar.m_nval 
        || bar.pnext != NULL)
    {
        // do something
        cout<<"do something..."<<endl;
    }
}

　　从上面的例子中，可以看出foo_bar()函数中定义了一个foo类对象bar，当这个对象bar初始化后的两个成员变量被赋值时输出一句话。上面这段代码编译器会产生出一个默认构造函数（default constructors）吗？答案是不会。原因在于一个是程序的需要，一个是编译器的需要。程序的需要是通过程序员来编写构造函数的，而编译器的需要是通过编译器默认的产生出来的。

　　只有4种情况，编译器才会产生默认构造函数，这种构造函数被视为是一种nontrivial default constructors(有用的默认构造函数)。这4种情况分别是：

1，“带有default constructor”的Member class object。

2，“带有default constructor”的base class

3，“带有virtual function”的class

4，“带有一个virtual base class”的class

下面分别介绍这几种情况

1，“带有default constructor”的Member class object，例子：

class Foo
{
public:
    Foo(){};
    Foo(int nval){ m_nval = nval;};
public:
    int m_nval;
};

class Bar
{
public:
    Foo foo; // 带有default constructor”的Member class object
    char *str;
};

void foo_bar()
{
    Bar _bar;//Bar::foo函数成员对象 必须在此处合成出来
    if (_bar.str != NULL)
    {
        cout<<"do something..."<<endl;
    }
}

上面这段代码，编译器为class Bar合成一个default constructor, 被合成出来的default constructor函数体内含有必要的代码能够调用class Foo的默认构造函数

Foo(){};来处理Bar中的Bar::foo，但是这个default constructor不产生任何的代码来初始化Bar::str成员函数，因为将Bar::foo初始化是编译器的责任，将Bar::str初始化则是程序员的责任。
　　被编译器后台合成出来的default constructor应该类似于：

class Bar
{
public:
    Foo foo;
    char *str;
public:
    inline Bar();
};

inline Bar::Bar()
{
    foo.Foo::Foo();//伪代码
}

 　　再次强调，被编译器后来合成出来的构造函数只是用来满足编译器的需要，而不是程序的需要。

　　为了能够让上面程序正确的执行，字符指针*str也需要被初始化，这需要程序员提供一个构造函数来对这个指针进行初始化，初始化构造函数如下：

Bar::Bar()
{
    str = "构造实例";
}

　　现在程序的需求满足了，但是编译器还需要初始化Bar::foo对象，由于默认构造函数已经明确的被定义出来了，编译已不能合成默认的构造函数，这个时候编译器会采取这种方式“如果class A 内含有一个或一个以上的member class object，那么class A的每一个constructor必须调用每一个member class object的default”。这时编译器会扩张已存在的构造函数，在其中安插一些代码，使得user code在被执行之前，先调用必要的default constructor.。扩张后的代码类似于：

Bar::Bar()
{
    foo.Foo::Foo();//编译器扩张的代码,伪代码
    str = "构造实例";
}

　　对于含有多个memeber class object。C++语言要求按照这些成员类对象声明的次序来调用各个的constructor。

2，“带有default constructor”的base class

　　类似的道理，如果一个构造函数的类派生自一个带有默认构造函数的类，那么这个派生类在创建对象的时候，编译器隐含的合成一个默认构造函数。原理同1类似。

3，“带有virtual function”的class

　　另有两种情况也需要编译器合成默认构造函数，1：class声明或者继承了一个虚函数，2.class派生自一个继承串链，其中有一个或者多个虚基类。

不管哪一种情况，由于没有人为的声明一个构造函数，那么编译器需要自己合成一个默认的构造函数。

4，“带有一个virtual base class”的class

　　上面四种情况，会使编译器必须为一个未 人为声明构造函数的类 去合成一个默认的构造函数，被合成出来的默认构造函数只能满足编译器自己的需要。对于没有存在这四种情况并且又没有人为的声明构造函数的类，他们的默认构造函数不会被合成出来。

　　常见的两种误解：

　　1，任何class如果没有定义构造函数，就会被合成出来一个

　　2，编译器合成出来的默认构造函数会明确的设定class内的每一个数据成员的默认值。

　　这两种想法都是都是错误的