C++-copy constructor、copy-assignment operator、destructor

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对于一个类来讲，咱们把copy constructor、copy-assignment operator、move constructor、move-assignment operator、destructor统称为copy control。

今天咱们先来聊聊其中的copy constructor、copy-assignment operator的destructor这三个。

 

copy constructor

copy constructor：一个constructor若是他的第一个参数是对类的引用，且其余的参数都有缺省值（default values）则，这是一个copy constructor。

1，第一个参数必须是引用类型，由于当咱们把一个object当作参数传递给一个方法的非引用变量的时候会自动调用copy constructor方法，若是copy constructor自身的参数就是非引用类型的话，这个方法就会引发无限递归调用，而后你的程序就boomshakalaka~~。

2，通常咱们会把第一个参数设成const，由于通常状况下不会对其进行修改，除非你另有打算。

3，由于copy constructor在不少状况下是默认调用的，如如下状况，因此通常不会把copy constructor设成explicit。

1 std::string s;
2 std::string s1 = s; //隐式调用了copy constructor
3 std::string s2 = std::string(s1);//显式调用了copy constructor

 

1 class Foo{
2 public:
3     Foo(const Foo&);
4     //...
5 };

什么时候发生copy constructor调用

为了弄清这个问题咱们须要弄清另一组概念：direct initialization 和copy initialization。

direct initialization：要求编译器按照通常的方法匹配（function matching）来选择要调用的方法。

copy initialization：要求编译器将右操做数拷贝到左操做数，有必要的话还会进行类型转换，这个过程会调用copy constructor或者move constructor（本文暂不介绍）。

1 std::string s1("balabala");                       //direct initialization
2 std::string s2(10, 'a');                          //direct initialization
3 std::string s3 = s2;                              //copy initialization
4 std::string s4 = std::string(s3);                 //copy initialization
5 std::string s5 = "const char* converts to string";//copy initialization

 copy initialization发生的状况以下：

1，用=来初始化定义的变量时。

2，把一个object当作参数传递给一个方法的非引用变量的时。

3，方法返回一个非引用类型的object时。（返回时会首先生成一个临时object）

4，用花括号列表初始化一个数组或聚合类（aggregate class）成员时。

因为编译器带来的误解：

如今的编译器有时候会自动绕过copy constructor即编译器会把下面这一句话

 std::Book book = "9-9-9-9";//假设Book是一个自定义的类 

换成下面这个

 std::Book book("9-9-9-9"); 

请注意在执行上上面两句语言是彻底不同的，第一句会首先调用Book（const char*）构造函数生成一个临时object而后再调用Book（const Book&）把临时object复制给book。而第二句话会直接调用Book（const char*）而后完事儿。若是你想验证他们的区别能够实现Book类并将Book（const Book&）设置成私有方法（防止编译器自动优化），以后你就会发现第一条语句没法执行了。

 

Copy-assignment operator

copy-assignment operator：写这个方法就是对=操做符进行重载。

1，copy-assignment operator的返回值通常是对其左操做数（left-hand operand）的引用，这是为了让object的行为更像内置类型而决定的。

1 class Foo{
2 public:
3     Foo& operator=(const Foo&);
4     //...
5 };

什么时候发生copy-assignment operator调用

答案很显然是用到=操做符的时候啊，可是这里要注意的是

初始化的时候并不会调用copy-assignment operator

初始化的时候并不会调用copy-assignment operator

初始化的时候并不会调用copy-assignment operator

重要的事情说三遍，举例以下

1 std::string s;
2 std::string s1 = s;    //对s1进行初始化，调用的是copy constructor
3 s1 = s;                //对s1进行赋值，调用的是copy-assignment operator

 

 Destructor

Destructor：destructor有两个部分，function body和destruction part，前者由类的编写者写明须要作的内容，后者是隐式的，不须要程序员关心，在function body执行完后自动执行，会销毁类的非静态数据成员。

1，由于Destructor没有参数，因此它是不能被重载的

1 class Foo{
2 public:
3     ~Foo();
4     //...
5 };

什么时候发生Destructor调用

1，当超出object 的做用域（scope）时。

2，容器销毁时（container），里面的元素（element）也会跟着调用自身的destructor从而销毁。

3，人为使用delete的时候。

4，由某个表达式建立的临时变量在这个表达式执行完后将自动调用destructor从而销毁。

5，类的成员若是自身有destructor，会在这个类销毁的时候调用自身的destructor。

 

 关于编译器自动提供的版本（Synthesized）

Synthesized copy constructor：即便咱们提供了其余版本的copy constructor，编译器仍然会提供这个版本的copy constructor给咱们，它会依次复制非静态成员给被建立的object，对数组也能正常工做，对于class类型会调用它们本身的copy constructor。

Synthesized copy-assignment operator：行为和Synthesized copy constructor相似，依次把非静态成员复制给左操做数。

Synthesized destructor：destructor的function body为空。

 

 关于什么时候咱们须要自定义上述的三个方法

1，当须要destructor时，上述三给方法都是须要的。

2，当须要copy constructor时，copy-assignment operator也是须要的，反之亦然。

而当咱们须要删除本身动态分配的内存时，就要用到destructor。

当咱们须要进行深度复制时会用到另外两个，好比对指针指向的元素进行复制等等。

 

关于delete和default的用法

咱们能够用default显示声明咱们想要用默认版本的copy control，也能够用delete显示声明咱们彻底不须要这类方法来达到禁止这个object进行相关的复制和赋值操做。

1，咱们能delete除了destructor之外的全部方法来达到显示告知这个object不能进行相关操做的目的，delete只能写在一次声明出现的地方。

2，咱们能对全部有默认版本的函数用default显示声明咱们须要这个默认版本，default能够写在方法声明的地方也能够写在方法定义的地方。

1 class Foo{
2 public:
3     Foo() = default;                     //显式说明使用默认版本
4     Foo(const Foo&) = delete;            //delete copy constructor
5     Foo& operator=(const Foo&) = delete; //delete copy-assignment operator
6     ~Foo() = default;                    //显式说明使用默认版本
7     void myFuntion() = delete;           //delete本身的方法
8     //...
9 };

 

 

参考资料：《C++ primer 英文第五版》