谈什么情况下C++编译器会自动生成default constructor

最近读到Lippman的《深度探索C++对象模型》，对类的知识又复习了一遍。这次就先写个default constructor吧。

对于C++新手来说，一个常见的误区是：如果一个class没有定义任何的constructor，那么编译器将会生成一个default constructor。然而，事实并不总是如此，下面就列举编译器会自动合成default constructor的情况：
“当编译器需要default constructor的时候，它才会自动合成一个”
1、“带有default constructor”的member class object；
2、“带有default constructor”的base class；
3、“带有一个virtual function”的class；
4、“带有一个virtual base class”的class；

下面一一介绍它们：
情形1、“带有default constructor”的member class object：即一个classA包含了一个对象成员objectB，而这个对象成员定义了（classB的）default constructor，那么编译器会为classA合成一个default constructor。请看如下代码：
class B｛B（）｛｝;…｝;
class A{ public: B b; //对象成员｝；

int main (){
A a; //对象b需要在此时初始化。
…}
在classA中包含的对象成员b必须在对象a创建时初始化，这需要调用classB的constructor，而classA并没有constructor，编译器会为其合成一个，但其行为只包含调用classB的default constructor以初始化对象b（并不会初始化classA中的非对象数据成员）。给出调试实例：


可以看到，classB的default constructor被调用了，而编译器合成的classA的constructor并没有将double d初始化（d为系统遗留的值）。如果classA含有多个对象成员，则将依次调用它们的default constructor。

情形2、“带有default constructor”的base class；
这里指的是classDerived继承自classBase，前者没有default constructor而后者有的情况。虽然这里是继承而情形1是包含，但其实个中道理是相同的，创建classDerived的对象时，其中的继承的classBase部分需要被初始化，将合成一个classDerived的defaultconstructor来调用基类的构造函数，同样地，这个default constructor不初始化classDerived的其他数据成员：
class Base{ Base(){};…};
class Derived:public Base{public: double d;…};

int main(){
Derived D;//classBase的成分需要被初始化。
…}

**在讲接下来两种情形之前，先要补充一下virtual function table的概念，如果一个classX的结构为：
class X｛
virtual ~X（）｛｝；
virtual void vf（）｛｝；
private:
//data members
｝
那么classX将持有一个_vptr(虚函数表指针)指向vtbl：
classsX–>_vptr–>vtbl:
[0]info_of_class X;
[1]~X();
[2]vf();
而且继承自classX的派生类都将含有一个_vptr,且含有一个bptr，指向基类的base class table。**

情形3、“带有一个virtual function”的class；
这里有两种情况：
3.1class声明（或继承）一个virtual function。
3.2class派生自一个继承串链，其中有一个或更多的virtual base class。
看书上的代码：
class Widget{
public:
virtual void flip()=0; //pure virtual function;
//…
};
class Bell :public Widget{//…};
class Whistle : public Widget{//…};

void flip(const Widget& widget){widget.flip();}

void foo(){
Bell b;
Whistle w;

flip(b);
flip(w);
}

这时，一个vtbl会被编译器产生出来，存放virtual functions的地址；并在每个class object中插入一个vptr，指向与之相关的class vtbl。
foo函数中的flip(b)等价调用操作为：
flip（const Widget& widget）{(*widget.vptr[1])(&widget);}
即：flip(const Widget& b){(*widget.vptr[1])(&b);}
其中的索引1为class member function flip()在vtbl中的索引。
由于需要用到virtual function table和vptr，这个类对象的vptr需要在对象创建时初始化，故编译器会合成一个default constructor。
//（小弟才疏学浅，如有差错，还请指出）
简单运行示例（没想到怎么检验。。）：

情形4、“带有一个virtual base class”的class；
virtual base class 有多种实现方式，例如在derived class中插入指针指向base class的部分；每一种实现法的共同点在于必须使virtual base class在其每一个derived class object中的位置，能够在执行期准备妥当。这有点类似于情形2（初始化基类成分），也有点类似情形3（初始化vtbl和vptr）。

以上情形的机制是：“调用member object或者base class的default constructor“或是”为每一个object初始化其virtual function机制或者virtual base class机制”。
不符合以上4种情形的而且没有声明任何constructor的class，并不会合成default constructor；且符合情形而合成出来的默认构造函数，只初始化base class subobject和member class objects，而不初始化nonstatic data member。这也是C++新手的第二个误区：编译器合成出来的default constructor会显式地设置“class内的每一个data menber 的默认值”。

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