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C++的允诺 ---- 默认构造函数 真的如你所愿吗

首先,本篇文章只讲 “默认构造函数”,即如你所知,默认构造函数是不带参数的构造函数。


编译器会在 适当的时候 为class合成一个默认构造函数 ~~

先问以下两个问题:

编译器会为任何没有声明构造函数的class,合成默认构造函数?? 错!!!

合成的默认构造函数会显示设定class内的每一个data member的默认值?? 错!!!

class Base
{
public:
    int x;
    int getX() const {return x;};
};
int main()
{
    Base b;
    cout << b.getX() << endl;
    return 0;
}

结果不如人意,getX的输出值完全是随机的。

编译器的动作,是仅限于自己的责任,类的设计者如果需要为类的所有成员进行初始化,那么自己动手吧!!

编译器的动作是隐式的,因此,了解什么时候算是 “适当的时候”??

以下的4个方面是编译器的所谓的适当的时候。。。

1 带有“默认构造函数”的类成员对象。 

就是说,如果类A的一个对象a作为类B的成员变量,并且类B没有定义构造函数,但是类A有自己的默认构造函数,那么,在定义类B的对象时,编译器会为类B合成一个默认构造函数。因为在创建类B的对象时,期间必须调用类A的默认构造函数初始化a。

例如:

<script src="https://code.csdn.net/snippets/343524.js" type="text/javascript"></script>

执行结果为:



可以看到,成员变量b2和b的默认构造函数被调用,并且是按照其声明次序。


带有默认构造函数的基类

就是说。如果类Derived继承自类Base,但是Base类没有定义默认构造函数的话,分两种情况:

如果这个Derived类没有定义构造函数,那么编译器必定会为其合成一个,因为此时的默认构造函数将不是trivial的,因此必须将它合成,用于初始化基类。

如果Derived类定义了自己版本的构造函数,这其中并没有默认构造函数,那么在这些定义的构造函数调用之前,还是会调用基类的默认构造函数。

如下:

<script src="https://code.csdn.net/snippets/343549.js" type="text/javascript"></script>

执行结果为:


可以看到,在Derived类中并没有默认构造函数,但是当我们使用 "以int作为参数的构造函数"时,其基类的默认构造函数被调用(按声明次序),调用完成之后,如果还有成员对象,再调用该类的默认构造函数(如此处的Member).


3 带有 ”虚函数“的类

也就是说,如果一个class继承一个虚函数,或者是一个类的继承体系中含有 virtual继承。如果用户没有定义构造函数,那么编译器会合成。

如下:

<script src="https://code.csdn.net/snippets/343569.js" type="text/javascript"></script>

执行结果为:


可以看到,基类的默认构造函数被调用。由于存在虚函数,存在多态性,代码中的d的实际类型只有在执行时才知道,因此编译器会为该类继承层次中的每一个对象生成一个virtual table,其中存放虚函数的地址。因此有一个”vptr“指针指向这个虚函数表,编译器会生成这个指针并且付给每个对象,这是由“默认构造函数”来完成的。

4 带有 “虚基类”的类
就是说,编译器会为带有”虚基类“的类合成默认构造函数。对于不同的编译器,虚基类的实现方式不一样,但是共同的作用都是需要确定在派生类的对象中虚基类的位置。

上述四种情况下,都是编译器的责任,编译器会在 这 4中合适的时候合成  "non-trivial default ctor",这些构造函数是要干实事的。对于其他的情况。编译器生成的都是"trivial default ctor",它们实际上根本不会被合成。

因此,默认构造函数真的不简单,”合适的时候“真的是一句很有哲学的话,把后面的责任推得干干净净~~

但是,值得一提的是,如果用户需要明确的指定成员变量的值,那么这就是程序员自己的责任了。