《深度探索c++对象模型》学习笔记 - 2 构造函数语义学

 

1.         全局对象的内存会被初始化为0，但是Local对象由于在stack中，所以不会被清0，而是随机的垃圾数据。

2.         Default constructor 的构建。如果没有用户定义的构造函数，则会有一个默认构造函数被implicitly构建出来，但这个构造函数是trivial constructor（没啥用处的）。如下四种情况下的类，编译器会构建nontrivial constructor出来（当然，如果该类有其他构造函数，却没有默认构造，则编译器会扩张每个构造函数而加入新的代码，却不生成新的构造函数）：

a)    成员变量的类带有（不论是什么原因而带有的）默认构造函数。这时，编译器会扩张已经存在（或并不存在的）构造函数，插入代码来调用成员变量的构造函数。如果被调用的类（下同，基类等）没有默认构造函数，会报错。

b)    基类带有默认构造函数。这时，按照声明顺序依次调用基类的构造函数。

c)     新定义的或继承而得到虚函数。Vptr（每个对象）和vtbl（每个类）会给构造出来。

d)    有直接虚拟基类或继承链上有虚拟基类。

上述四种情况下，有implicit nontrivial constructor被构建，但他们只能符合编译器（而非程序）的要求。这四种情况之外，且没有声明任何constructor的类，可以说它有trivial constructor，但实际上它根本就不会被构建出来。

3.         Copy constructor 的构建。三种情况可以以一个对象的内容来构建另一个对象的初值：X x2 = x1; foo(x2); return x2;

a)    如果没有提供显式的copy构造，则用default memberwise initialization手法完成，即：copy成员的值而非深层对象。

b)    Bitwise copy（逐位copy）。对于基本类型和指针，会进行默认的shallow copy，而不进行调用构造函数这样的深度copy。这时，copy构造函数是trivial的，即编译器不会合成到程序中。

c)     类在下述四种情况下不具备Bitwise copy semantic，这时，nontrivial copy constructor会被构造出来：

Ø 成员变量的类带有（不论是何原因而有）拷贝构造函数。即：有“对象”成员，而非只有基本数据类型成员。

Ø 基类带有拷贝构造函数。

Ø 带有或继承而得到虚函数。重新设置vptr，并且，如果该对象是第一个对象的话还会构造vtbl。

Ø 有直接虚拟基类或继承链上有虚拟基类。

d)    指针成员的copy会带来name aliasing的问题：多个指针指向同一个内存。

4.         成员初始化队列（Member Initialization List，MIL）。

a)    必须使用MIL的场合：1）引用类型成员；2）const成员；3）基类构造函数有参数；4）成员变量构造函数有参数。

b)    用MIL进行初始化会避免产生先初始化对象再赋值的问题，因为成员在进入构造函数的 { 之前必须已被构造完成。

c)     其成员的构造函数执行顺序与“成员变量在class定义中的声明顺序” 严格一致，而无论MIL中的顺序如何；换句话说，MIL中的代码可能会被编译器调整顺序。并且，MIL的代码在任何的user code之前执行。

 

 

下面的代码是在学习过程中随便写的，错误和不严谨之处很多；甚至有一些地方只是做了一些记录和随笔。

 

#ifndef ch2_h#define ch2_hnamespace ch2{ // Constructors // p44 namespace defaultctor{ class base{ public: base(int){}; }; class cls: public base{ public: int n; int* p; }; void test(){ // cls的默认构造函数试图调用基类的默认构造函数，但是发现 // base没有，所以就会报错 // cls c; //-->报错 } } // p47 namespace ctor{ // 这个类的构造函数，实际上并没有被编译器构造出来， // 因为他不满足四个条件中的任何一个，属于trivial ctor class cls{ public: int n; int* p; protected: private: }; void test(){ // 这里通过看汇编就能发现，没有调用构造函数 cls c; } } // p49 namespace copyctor{ class cls{ public: int n; int* p; cls():n(0), p(0){}; protected: private: }; void test(){ cls c, d; c.n = 8; c.p = &c.n; // 这里，c.p和c.n都被copy给了d，结果： // c和d的p都指向了同一个内存，即：c.p==d.p d = c; } } // main test void test(){ printf("ch2 begin/n"); defaultctor::test(); copyctor::test(); ctor::test(); printf("ch2 end/n"); } };#endif