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默认构造函数的构造操作

2024-07-05 05:26:06   231人阅读

以下四种情况，编译器将会合成（即由编译器负责）一个nontrivial默认构造函数。

1、成员对象带有默认构造函数
例如：
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Foo {
public:
    Foo() { cout << "Foo" << endl; }    // Foo类含有默认构造函数
};
 
class Bar {
public:
    Foo foo;
    int x;
};
 
int main()
{
    Bar bar;
    cout << bar.x;
    return 0;
}


运行结果：
带有默认构造函数的成员foo被初始化，内置类型x仍为垃圾值。注意，当x被显示初始化而foo未被显示初始化，编译器照样添加调用foo默认构造函数的代码对foo进行隐式初始化。

2、基类带有默认构造函数
如果一个类没有任何构造函数，但它的基类存在默认构造函数，那么编译器会合成nontrivial默认构造函数，调用基类的默认构造函数。
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Base {
public:
    Base() { cout << "Base" << endl; }
};
 
class Foo {
public:
    Foo() { cout << "Foo" << endl; }    // Foo类含有默认构造函数
};
 
class Bar: public Base {
public:
    Foo foo;
    int x;
};
 
int main()
{
    Bar bar;
    cout << bar.x;
    return 0;
}


运行结果：

Bar存在一个Base基类和一个Foo成员，编译器合成一个默认构造函数，先调用基类的默认构造函数，再调用成员对象的默认构造函数，内置类型依旧没有初始化。

3、类中存在虚函数
当类中定义了虚函数，编译器会进行以下操作：
  • 建立一个virtual function table（vtbl），放虚函数的地址。
  • 在对象中插入一个vptr指向上面的vtbl。
这在另一篇文章“C++对象模型”中已经有所说明。这里需要注意的是，编译器会在类中的每一个构造函数类添加代码执行上述操作，如果没有定义构造函数，则编译器合成默认构造函数执行上述操作。

4、继承自虚基类的类
虚基类中的数据成员能够通过继承层次中的派生对象存取，但虚基类又只存在一个实例，所以各个派生类中必须要有能够记录虚基类地址的信息，这也是由编译器在构造函数中添加代码来完成的。特别的，当用户未定义任何构造函数，编译器会合成一个默认构造函数添加上述信息。

测试例程：
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class A {
public:
    int x;
};
 
class B: virtual public A {};
 
class C: virtual public A {};
 
class D: virtual public B, virtual public C {};
 
int main()
{
    D d;
    B b;
    C c;
 
    cout << &(b.x) << endl;
    cout << &(c.x) << endl;
    cout << &(d.x) << endl;
    cout << &(d.B::x) << endl;
    cout << &(d.C::x) << endl;
 
    return 0;
}


运行结果：

可以看到，不同对象中虚基类不是共享的，而同一继承层次中的虚基类是共享的。对象d、b、c都需要存储各自虚基类的地址。此任务交由编译器完成。

总结：
当类中没有显式定义构造函数，而又不是上述四种情况之一，那么编译器不会合成默认构造函数。所以说，未初始化的局部作用域的内置类型或复合类型都为垃圾值，对它们的初始化由程序员负责，而不是编译器。所以，当没有定义构造函数时，编译器会合成一个默认构造函数的说法是错误的。

环境：
Win7 + Code::Blocks

参考：
《深度探索C++对象模型》 P37-P47.


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