深度探索C++对象模型---程序转化语意学

以下包括编译器调用拷贝构造函数的策略，以及这些怎么影响程序，拷贝构造函数的应用，使编译器作一些转化

编译器通常的3种转化

1显示的初始化操作的转化

如果定义 X x0;对于下图三种显示初始化：

编译器对程序的转化包括两个阶段

（1）重写每一个定义，并且其中的初始化操作会被剥夺

（2）class的拷贝构造函数调用操作会被安插进去

即经过转化后，程序可能如下：

2 参数的初始化的转化

在C++中，把一个类对象当作参数传递给一个函数（或作为函数返回值），相当于以下操作：

    X    xx = arg；  //xx代表形参或返回值，arg代表真正的参数。

若已知函数： void foo(X  x0);

调用方式    X  xx;  foo(xx);   这要求x0以memberwise的方式将xx作为储值初始化。编译器对这种的转化如下

1  导入临时性object,并调用拷贝构造函数将它初始化，然后将临时性object交给函数

2  foo()的声明也被转换，形参从类X对象编程一个类X的引用

如下：

foo调用完成后，调用析构函数删除临时性对象

对于该类型的另一种实现方法是“拷贝构建”，即把实际参数值直接构建在其对应的位置上。

3  返回值的初始化

如上面的程序断，返回值从局部对象xx拷贝过来的过程，cfront中分两个阶段转化：

（1）首先加一个额外参数（第一个参数），类型是X对象的引用，参数用来放置“拷贝构建”而得的返回值

（2）return之前安插一个拷贝构造函数，将预传回去的Object内容当作函数初值。

之后不用传回任何值。如下

之后对bar（）函数的所有调用都将改成转换成的定义。

对于拷贝构造函数，一个优化是可以由程序员自己优化，即如果返回一个类对象，有时可以return 语句中直接返回构造的对象。

编译层的优化：NRV

还是返回值转化的例子，NRV优化是将_result直接取代xx，而不是先计算了xx，在用xx构造result,返回result.即程序修改如下：

导致编译器实施NRV优化，需要该类有拷贝构造函数，无论是显示构造的还是合成的。编译器实施NRV操作一般会使程序变快。

拷贝构造函数需要还是不需要，有种情况需要： 如果类是基本类型，但有很多成员拷贝初始化操作，或者以值传递回objects.这时如果声明了拷贝构造函数（本来无用的），但是这个动作会触发编译器的NRV优化，所以拷贝构造函数是需要的。

如果程序员了解编译器关于拷贝构造函数进行的转化，可以控制程序的执行效率，如以上这种情况，本来是不需要拷贝构造函数的，但是如果定义了，编译器会启动优化，会大大加快程序的运行。

对于C++的成员初始化列表，在以下情况下必须使用

1 当初始化一个reference member时

2 当初始化一个const member时

3 当调用一个base class的构造函数，而它拥有一组参数时

4 当调用一个member class的constructor,而它拥有一组参数时。

在成员初始化列表中初始化类成员，可以提高速度，因为免去了调用一次拷贝构造函数和赋值构造函数的开销，也没有临时对象的产生。

写在初始化列表中，编译器将会把这个操作写进函数，并直接调用构造函数。没有临时对象的产生。

编译器对初始化列表的处理：会一一操作列表的内容，以适当顺序在constructor之内安插初始化操作，并且在任何explicit user code之前。并且这些构造函数的初始化顺序是根据类中成员声明顺序决定的，不是初始化列表中的顺序。