构造函数语义学之Copy Constructor构建操作(1)

一、Copy Constructor的构建操作

　　就像default constructor一样，如果class没有申明一个copy constructor，就会隐含的声明或隐含的定义一个。生成的copy constructor也分为trivial和nontrivial两种。只有nontrivial的实体才会被合成于程序之中。决定一个copy constructor是否为trivial的标准在于class是否展现出所谓的"bitwise copy semantics(语义上位逐次拷贝)"---展现出了就是trivial没的话就是nontrivial！那么什么是bitwise copy semantics，稍后会讲到。

　　有四种情况下不要Bitwise Copy semantics，其实是和生成nontrivial default constructor类似啦：

　　1.当class内含一个 member object 而后者的class 声明有一个 copy constructor时（不论是被class设计者明确地声明，还是背编译器合成）。

　　2.当class继承自一个base class 而后者存在有一个copy constructor时（再次强调，不论被声明伙食被合成而得）。

　　3.当声明一个或多个virtual functions时。

　　4.当class派生自一个继承串链，其中有一个或多个virtual base classes时。

　　综合是否生产nontrivial的default constructor和copy constructor的条件可看出：如果编译要做额外的事那么就需要生成nontrivial的default constructor和copy constructor！

　　现在来说说什么是：bitwise copy semantics ！请看一个程序：

　

 1 #include <iostream> 2 #include <string> 3  4 using namespace std; 5  6 class A  7 { 8 public: 9     int i;10     int *pi;11 };12 13  int main()14  {15     A a;16     int i = 5;17     a.i = 0;18     a.pi = &i;19     A b = a;20     cout << "a.i: " << a.i << " b.i: " << b.i << endl;21     cout << "a.pi address: " << a.pi << endl;22     cout << "b.pi address: " << b.pi << endl;23     return 0;24  }

　　下面是输出结果！

　　嗯，大家看到没，我的class A中没有任何和复制有关的代码，但是我在进行赋值操作 A b = a;后，b中的i 和 pi变量内的内容一模一样了，很显然：编译器在背后做了动作帮你把a的值复制给了b，这就是我要说的bitwise copy semantics（语义上位逐次拷贝）---他将 a 中的 i 所在的内存中的内容 和 pi 本身所在的内存中的内容（注意我这里说的是pi本身所在的内存中的内容而不是pi所指的内存中的内容，请区别这两个意思）逐一的拷贝给 b 中的 i 所在的内存和 pi 本身所在的内存。位逐次拷贝因此得名！！！

　　数值型的 i 是正确的复制了但是指针型的 pi 就不对了，他们所指向的地址居然相同，这显然不对！这和我们所期望的不一致，对吗？你肯定是想让b中的pi 指向另外一块内存，只是这内存中的值和a 中的pi所指向的内存中的值一样罢了。并不是让指针本身相同！所以，bitwise copy （semantic我稍后解释）还有另外一个名字：浅拷贝。顾名思义，编译器只是机械的、做一些简单的拷贝！当然与bitwise copy（浅拷贝）相对应的是 memberwise（深拷贝）---这个也故名思议了，能达到你想要的效果，但是这个要你自己通过代码去实现！

　　注意了哈：下面是我在看《深度探索C++对象模型》第二章copy constructor的构建时比较迷惑的地方，不知道大家有没有和我同样的疑惑呢，具体疑惑如下：

　　书上给出了 Bitwise Copy Semantics的四个条件，就是我上面所说的哈！也就是不生成一个nontrivial copy constructor的条件！好，那么请看下面代码！

 1 #include <iostream> 2 #include <string> 3  4 using namespace std; 5  6 class A0 7 { 8 public: 9     A0(){}10     A0(const A0&){}11 };12 13 class A 14 {15 public:16     int i;17     int *pi;18     A0 a0;19 };20 21  int main()22  {23     A a;24     int i = 5;25     a.i = 0;26     a.pi = &i;27     A b = a;28     cout << "a.i: " << a.i << " b.i: " << b.i << endl;29     cout << "a.pi address: " << a.pi << endl;30     cout << "b.pi address: " << b.pi << endl;31     return 0;32  }

 

　　这个代码只是在A的前面定义了另一个类A0，然后A类中有一个 member object a0！大家来看看class A是否符合以上4个条件中的条件 1 呢（class A的member object a0的class声明了一个 copy constructor）？那是不是不出现 bitwise copy semantic 呢？但是 i 和 pi 确实也拷贝过来了啊---看看运行结果就知道，结果和上面截图一样我就不贴出来了！这是为什么呢----这就是我迷惑的地方！那么我讲讲我的想法。

　　也就是说满足以上四个条件之后进行的拷贝也进行了拷贝，只是这次不是从语义上（semantic）的copy constructor来进行拷贝了！而是从实际的copy constructor函数体中进行了拷贝，什么叫概念上？就是说之前那个class A进行的拷贝并没有合成一个nontrivial copy constructor来专门进行这个拷贝工作，所以说只是语义上（semantic）的！也就是说他确实是拷贝了，但不是通过合成那个nontrivial copy constructo来进行拷贝，我们把这种拷贝成为bitwise copy semantic！所以第二代吗中的class A 虽然满足了以上四个条件并进行了同样的bitwise copy，但这不能叫bitwise copy semantic，顶多只能叫bitwise copy啦！因为他合成了一个专门的nontrivial copy constructor，就不能叫语义上（semantic）了！

　　如果大家理解了我说的那么相信大家在看《深度探索C++对象模型》第二章的copy constructor的构建操作时就不会那么迷茫了！