拷貝建構函式的3種呼叫情況分析

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• 拷貝建構函式的3種呼叫情況分析
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  • 什麼是拷貝建構函式？
  • 一個物件需要通過另外一個物件進行初始化
  • 一個物件以值傳遞的方式傳入函式體
  • 一個物件以值傳遞的方式從函式返回

什麼是拷貝建構函式？

• 拷貝建構函式 是一種特殊的建構函式，具有單個形參，該形參（ 常用const修飾 ）是對該類型別的引用。
• 如果在類中沒有定義拷貝建構函式，編譯器會自行定義一個。如果類帶有指標變數
  ，並有動態記憶體分配，為了防止淺拷貝帶來的風險，則它必須有一個拷貝建構函式。拷貝建構函式的最常見形式如下：

 classname (const classname &obj) 
 {
   // 建構函式的主體
 }

• 這裡建構函式傳入的值為什麼需要是引用呢？個人第一反應：為了減少一次記憶體拷貝。其實這樣說是不完整的。眾說周知，函式的值傳遞有隱式地呼叫建構函式以實現臨時引數的初始化，呼叫classname obj = aaa;，又因為obj之前沒有被建立，所以又需要呼叫拷貝建構函式，故而又執行classname obj = aaa，就這樣永遠的遞迴呼叫下去了。所以， 拷貝建構函式是必須要帶引用型別的引數的， 而且這也是編譯器強制性要求的。

• 這裡為什麼傳引數需宣告為const , 如果在函式中不會改變引用型別引數的值，加不加const的效果是一樣的。而且不加const，編譯器也不會報錯。但是為了整個程式的安全，還是加上const，防止對引用型別引數值的意外修改。

  使用拷貝建構函式的三種情況為：

  • 一個物件需要通過另外一個物件進行初始化
  • 一個物件以值傳遞的方式傳入函式體
  • 一個物件以值傳遞的方式從函式返回

  下面對這三種情況做一下簡介

一個物件需要通過另外一個物件進行初始化

#include <iostream>

using namespace std
 
;

class Line
{
   public:
      int getLength( void );
      Line( int len );             // 簡單的建構函式
      Line( const Line &obj);      // 拷貝建構函式
      ~Line();                     // 解構函式

   private:
      int *ptr;
};

// 成員函式定義，包括建構函式
Line::Line(int len)
{
    cout << "呼叫建構函式" << endl;
    // 為指標分配記憶體
    ptr = new int;
    *ptr = len;
}

Line::Line(const Line &obj)
{
    cout << "呼叫拷貝建構函式併為指標 ptr 分配記憶體" << endl;
    ptr = new int;
    *ptr = *obj.ptr; // 拷貝值
}

Line::~Line(void)
{
    cout << "釋放記憶體" << endl;
    delete ptr;
}
int Line::getLength( void )
{
    return *ptr;
}

void display(Line obj)
{
   cout << "line 大小 : " << obj.getLength() <<endl;
}

// 程式的主函式
int main( )
{
   Line line1(10);//這裡會呼叫一次建構函式

   Line line2 = line1; // 這裡也呼叫了拷貝建構函式

   display(line1);
   display(line2);

   return 0;
}

呼叫建構函式
呼叫拷貝建構函式併為指標 ptr 分配記憶體
呼叫拷貝建構函式併為指標 ptr 分配記憶體
line 大小 : 10
釋放記憶體
呼叫拷貝建構函式併為指標 ptr 分配記憶體
line 大小 : 10
釋放記憶體
釋放記憶體
釋放記憶體

一個物件以值傳遞的方式傳入函式體

#include <iostream>

using namespace std;

class Line
{
   public:
      int getLength( void );
      Line( int len );             // 簡單的建構函式
      Line( const Line &obj);      // 拷貝建構函式
      ~Line();                     // 解構函式

   private:
      int *ptr;
};

// 成員函式定義，包括建構函式
Line::Line(int len)
{
    cout << "呼叫建構函式" << endl;
    // 為指標分配記憶體
    ptr = new int;
    *ptr = len;
}

Line::Line(const Line &obj)
{
    cout << "呼叫拷貝建構函式併為指標 ptr 分配記憶體" << endl;
    ptr = new int;
    *ptr = *obj.ptr; // 拷貝值
}

Line::~Line(void)
{
    cout << "釋放記憶體" << endl;
    delete ptr;
}
int Line::getLength( void )
{
    return *ptr;
}

void display(Line obj/*這裡會呼叫一次拷貝建構函式*/)
{
   cout << "line 大小 : " << obj.getLength() <<endl;
}

// 程式的主函式
int main( )
{
   Line line(10);//這裡會呼叫一次建構函式

   display(line);

   return 0;
}

呼叫建構函式
呼叫拷貝建構函式併為指標 ptr 分配記憶體
line 大小 : 10
釋放記憶體
釋放記憶體

一個物件以值傳遞的方式從函式返回

#include <iostream>

using namespace std;

class Line
{
public:
    int getLength(void);
    Line(int len);             // 簡單的建構函式
    Line(const Line &obj);      // 拷貝建構函式
    Line returnLine(int i);

    ~Line();                     // 解構函式

private:
    int *ptr;
};

// 成員函式定義，包括建構函式
Line::Line(int len)
{
    cout << "呼叫建構函式" << endl;
    // 為指標分配記憶體
    ptr = new int;
    *ptr = len;
}

Line::Line(const Line &obj)
{
    cout << "呼叫拷貝建構函式併為指標 ptr 分配記憶體" << endl;
    ptr = new int;
    *ptr = *obj.ptr; // 拷貝值
}

Line::~Line(void)
{
    cout << "釋放記憶體" << endl;
    delete ptr;
}

Line Line::returnLine(int i)
{
    Line line(1);//這裡會呼叫一次建構函式
    return line;//這裡會呼叫一次拷貝建構函式
}
int Line::getLength(void)
{
    return *ptr;
}



// 程式的主函式
int main()
{
    Line line1(10);
    line1.returnLine(2);

    system("pause");
    return 0;
}

結果

呼叫建構函式
呼叫建構函式
呼叫拷貝建構函式併為指標 ptr 分配記憶體
釋放記憶體
釋放記憶體