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建構函式產生的點及原因

我相信很多人對建構函式在什麼時候產生,以及產生的原因,理解得不是很透徹;更有甚者認為預設建構函式和複製建構函式是一定會產生的,成員變數就應該在初始化引數列表中進行初始化,當然這些是初學者的認識,下面分享一下我的看法。

建構函式不負責分配記憶體,只是在分配好的一塊記憶體中進行賦值操作.這一點我們可以很容易從new/delete與malloc/free的區別中看出來,malloc/free只負責分配記憶體不負責初始化,而new/delete不僅負責分配記憶體,如果物件存在相應的夠著函式,就會呼叫相應的建構函式,如果不存在當然就不呼叫,如int *i=new int[10];int型別沒有建構函式,所以new只負責分配40位元組的記憶體,將首地址賦給i,沒有其他多於的操作,而string  *s=new string();不僅要分配string一個例項所需要的記憶體,還要呼叫string的default constructor,說這麼多我只想說,建構函式不負責分配記憶體,只負責初始化,也就是說一個例項你想不想初始化,怎麼初始化那是你程式設計師的事,跟編譯器無關,編譯器只在需要建構函式的時候,才會合成相應的建構函式,不需要的時候就不會合成。

先看一個簡單的類:

class Point

{

public:

       int x;

       int y;

};

執行以下簡單的程式碼:

int main() {

       {  

              Point *p=new Point;

              cout<<p->x<<endl;//第4行

              Point p1;

              //cout<<p1.x;//第6行

              p1.x
=0; p1.y=0; Point p2(p1);//第9行 } getchar(); return 0; }

第4行沒有任何問題,x是個隨機數,第6行就報錯了,說x沒有初始化,說明編譯器沒有自動合成default constructor建構函式,隨機數就說明沒有初始化啊,難道編譯器會傻不啦嘰的給你初始化成一個隨機數,你看看隨機函式的原始碼,你知道人家有多努力的幫你隨機了,人家背地裡默默地幫你做了很多事的,只能說明編譯器沒有幫你初始化,初始化工作就是程式設計師的事,至少C++是這樣,C#編譯器會幫你初始化。

第9行也不會導致產生copy constructor,因為這個類簡單到實在沒有必要合成複製建構函式,編譯器完全可以在給p2分配完地址後,直接:Memcpy(&p2,&p1,sizeof(Point));不就是把一個地址的內容直接拷貝到另一個地址中去嘛,不用通夠著函式的,建構函式還得一個的給欄位賦值,多慢,在物件很簡單的境況下,用memset進行初始化,memcpy進行賦值比給欄位一個一個的賦值是要快一些的。說了這麼多廢話,那夠著函式在什麼情況下回產生呢?

一句話:在逐位拷貝解決不了問題的情況下,就得合成建構函式。說到這裡其實大家差不多可以散了(只要你能深層次的理解這句話),但是我還有很多話要對你說。

需要產生default constructor的情況

1:成員變數含有default constructor

2:父類中含有default constructor

3:含有virtual function

4:繼承關係中存在virtual繼承

其實這4點概括一下就是兩點:需要執行default constructor和例項中存在指向方法表的指標。在這4種情況下,僅僅是分配所需要的記憶體是不夠的,前兩種需要執行相應的default constructor,相應的程式碼當然是放在當前物件的預設建構函式中,後兩種情況是因為指向方法表的指標需要初始化啊,哥,這個必須初始化啊,是編譯器的職責啊,而欄位是否初始化時程式設計師的職責。除了這4種情況,預設建構函式是不需要合成的,我都說了,建構函式不負責分配記憶體,編譯器也不負責初始化,在沒事的情況下編譯器是不會多事的,如果程式設計師多事的加上了相關的建構函式,那絕對是手賤,你的程式碼很難快過編譯器。

複製建構函式也是在需要的時候才合成,不需要的時候就不會合成,還是那句話,在逐位拷貝解決不了問題的情況下,就會合成複製建構函式,在裡面做一些力所能及的事。

需要產生複製建構函式的情況:

1:成員變數含有copy constructor

2:父類含有copy constructor

3:含有virtual function

4:繼承關係中含有虛繼承

貌似產生的原因和default constructor差不多啊,還是要呼叫相應的建構函式,給指向方法表的指標賦值。如將一個子類物件賦給父類物件,就需要修改方法表的指向,因為之類和父類的方法表可能是不一樣的啊,更多原因請看我的虛方法的呼叫是怎麼實現的(單繼承VS多繼承)

建構函式是不會有事沒事的產生的,不要再說那6個函式是一定會產生的了,只是在需要的時候才產生嗎,還有一點讓我受不了的就是關於初始化引數列表,瘋狂的迷信初始化引數列表,導致初始化引數列表很長,當然用初始化引數列表是不會響應效能啊,而且有的成員變數只能在初始化引數列表中初始化,但是有的成員變數在初始化引數列表中初始化和在建構函式中初始化效能是一樣的。那幹嘛要把初始化引數列表搞得那麼長呢?看著就蛋疼。

如果一個成員變數沒有預設構造建構函式,且也不需要合成預設建構函式且可以不再初始化引數列表中初始化,那麼他在初始化引數列表中初始化和在建構函式內初始化是一樣的,原因很簡單,建構函式不會針對這樣的成員變數合成多於的程式碼,在哪裡初始化都一樣,但是成員變數如果有相關建構函式,編譯器就會幫你呼叫,初始化引數列表中的程式碼會放到建構函式中,如果變數在初始化引數列表中初始化,就只初始化一次,而如果在夠著函式中初始化,編譯器看你沒有在初始化引數列表中初始化,以為你沒初始化,就產生程式碼幫你初始化了,而你又在建構函式中初始化那就初始化兩次了,這就是為什麼很多初學者認為初始化引數列表效能高的原因。

綜上所述:在逐位拷貝解決不了問題時,編譯器才合成相關的建構函式,執行相關的程式碼,在初始化的時候,看你沒有初始化,而又有相關的建構函式,於是就幫你呼叫了,其他情況編譯器概不負責,那是我們程式設計師自己的事。