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C++構造函數(二)

frame 筆記 自動轉換 數據類型 public clas 並不是 調用 這樣的

本篇是介紹C++的構造函數的第二篇(共二篇),屬於讀書筆記,對C++進行一個系統的復習。

復制構造函數

復制構造函數是構造函數的一種,也被稱為拷貝構造函數,他只有一個參數,參數類型是本類的引用。默認構造函數(即無參構造函數)不一定存在,但是復制構造函數總會存在。因為只要沒有自己寫的復制構造函數,就會自動生成一個復制構造函數,它只是實現了對應成員之間的一一對應的復制。大多數時候這樣一個自動生成的復制構造函數是夠用的,但是當涉及到“深拷貝”的需求時還是要自己設計復制構造函數。

構造函數不能以本類的對象作為唯一參數,以免和復制構造函數相混淆。舉例子來說就是, CNum(CNum n){}; 這樣的構造函數是不允許的。

為什麽C++要有這樣的機制來保證復制構造函數一定存在呢,因為在很多種情況下都會需要這樣的構造函數。

1)當用一個對象去初始化同類的另一個對象時,會調用復制構造函數。

對基本數據類型有這樣的用法:

1 int a = 2;
2 int b = a;

第二個語句中使用一個int變量初始化了另一個int變量。對象也可以有類似的初始化方法,用一個對象去初始化另一個同類對象。

1 CNum n1 = 1;
2 CNum n2 = n1;        //調用復制構造函數

註意,第二個語句是一條初始化語句,調用了復制構造函數。如果分開寫成CNum n2; n2 = n1;就不會調用復制構造函數而是調用無參構造函數,然後調用對=運算符的重載函數。

2)當把對象作為實參時,會調用復制構造函數。

對象作為參數時的傳參方法是傳值,所以進入這樣的函數時就需要在棧幀中構造一個形參對象。作為形參的對象是使用復制構造函數初始化的,而且調用復制構造函數時使用的參數,就是調用函數時所給的實參。這一種用法和第三種用法正是必須有復制構造函數的原因。

總之傳遞的參數是對象時就一定會調用復制構造函數。復制構造函數有可能並不是“忠實地”一一對應的復制,因此“形參值總等於實參值”這句話就不一定對了,是否完全相等取決於復制構造函數是怎樣編寫的。

要說明的是,把對象作為函數的形參顯然是效率較低的做法,建議使用對象的引用作為形參。如果不希望實參被修改,可以在形參前面加const修飾。

3)當返回一個對象時,會調用復制構造函數。

函數返回時到底發生了什麽呢,或者說return語句到底發生了什麽呢?需要被返回的值是存儲在被調用函數(callee)的棧幀(stack frame)中的,但函數返回後callee的棧幀已經不再存在,返回值應該在返回之前被拷貝到一個安全的位置才行。如果是基本類型的返回值,直接的做法是把返回值保存到一個寄存器中,而對對象顯然不能這樣做(如果不了解寄存器是什麽可以忽略這一句),但總之需要把需要返回的對象返回到一個合適的位置,這就要用到復制構造函數。

作為函數返回值的對象,是用復制構造函數初始化的,而調用復制構造函數時的實參就是return語句所返回的對象。

類型轉換構造函數

除復制構造函數外,只有一個參數的構造函數一般都可以稱為類型轉換構造函數,它們可以起到類型自動轉換的作用。還是CNum的例子:

1 class CNum {
2 
3 int num;
4 public:
5 
6 CNum(){ num = 0;}
7 CNum(int a){ num = a;}
8 CNum(int a, int b){ num = a + b;}
9 }

第二個構造函數CNum(int a)就是一個類型轉換構造函數。

1 CNum n1 = 2;        //調用了CNum(int a)

但是實際上如果有這樣的語句,結果類似可是過程卻完全不一樣。

1 CNum n1;
2 n1 = 2;

的二條語句也是合法的,而且實際上還調用了CNum(int a),這要說一下 n1 = 2; 這條語句是怎麽實現的,過程就是先用2作為實參調用CNum(int a);生成一個無名的臨時對象,然後把臨時對象按成員對應復制給n1。這樣做的效率顯然低於 CNum n1 = 2; 這一條語句。

總之其他類型到對象的轉換並不是那麽的直接,臨時對象的創建需要調用類型轉換構造函數,之後再對應賦值。

C++構造函數(二)