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woaidongmao

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數據加載中……

編譯器為類構建那些默認函數?

一個空類什么時候不是空類?   ----   C++編譯器通過它的時候。如果你沒有聲明下列函數,體貼的編譯器會聲明它自己的版本。這些函數是:一個拷貝構造函數,一個賦值運算符,一個析構函數,一對取址運算符,一個缺省構造函數。所有這些函數都是公有的。換句話說,如果你這么寫: 
  class   Empty{};  
 
和你這么寫是一樣的:    
  

1.       class   Empty   {   

2.         public:   

3.             Empty();    //   缺省構造函數   

4.             Empty(const   Empty&   rhs);     //   拷貝構造函數      

5.             ~Empty();        //   析構函數   ----   是否 為虛函數看下文說明 

6.             Empty&  operator=(const   Empty&   rhs);         //   賦值運算符       

7.             Empty*   operator&();                           //   取址運算符   

8.             const   Empty*   operator&()   const;   

9.         };   

10.    

11.    

  
 
現在,如果需要,這些函數就會被生成,但你會很容易就需要它們。下面的代碼將使得每個函數被生成:  
   
  const   Empty   e1;                       //  
缺省構造函數  
  Empty   e2(e1);                           //  
拷貝構造函數  
  e2   =   e1;                                 //  
賦值運算符
  Empty   *pe2   =   &e2;               //   取址運算符    (const)      
  const   Empty   *pe1   =   &e1;    //    
取址運算符    (const)  
   
 
假設編譯器為你寫了函數,這些函數又做些什么呢?是這樣的,缺省構造函數和析構函數實際上什么也不做,它們只是讓你能夠創建和銷毀類的對象(對編譯器來說,將一些   "幕后"   行為的代碼放在此處也很方便   ----   參見條款33M24。)。注意,生成的析構函數一般是非虛擬的(參見條款14),除非它所在的類是從一個聲明了虛析構函數的基類繼承而來。缺省取址運算符只是返回對象的地址。這些函數實際上就如同下面所定義的那樣:  
  inline   Empty::Empty()   {}  
  inline   Empty::~Empty()   {}      
  inline   Empty   *   Empty::operator&()   {   return   this;   }      
  inline   const   Empty   *   Empty::operator&()   const   {   return   this;   }  
   
 
至于拷貝構造函數和賦值運算符,官方的規則是:缺省拷貝構造函數(賦值運算符)對類的非靜態數據成員進行   "以成員為單位的"   逐一拷貝構造(賦值)。即,如果m是類C中類型為T的非靜態數據成員,并且C沒有聲明拷貝構造函數(賦值運算符),m將會通過類型T的拷貝構造函數(賦值運算符)被拷貝構造(賦值)----   如果T有拷貝構造函數(賦值運算符)的話。如果沒有,規則遞歸應用到m的數據成員,直至找到一個拷貝構造函數(賦值運算符)或固定類型(例如,intdouble,指針,等)為止。默認情況下,固定類型的對象拷貝構造(賦值)時是從源對象到目標對象的   "逐位(每一個bit"   拷貝。對于從別的類繼承而來的類來說,這條規則適用于繼承層次結構中的每一層,所以,用戶自定義的構造函數和賦值運算符無論在哪一層被聲明,都會被調用。  
   
 
我希望這已經說得很清楚了。  
   
 
但怕萬一沒說清楚,還是給個例子。看這樣一個NamedObject模板的定義,它的實例是可以將名字和對象聯系起來的類:  
   
  template<class   T>  
  class   NamedObject   {  
  public:  
      NamedObject(const   char   *name,   const   T&   value);  
      NamedObject(const   string&   name,   const   T&   value);  
   
      ...  
   
  private:  
      string   nameValue;  
      T   objectValue;  
  };  
   
 
因為NamedObject類聲明了至少一個構造函數,編譯器將不會生成缺省構造函數;但因為沒有聲明拷貝構造函數和賦值運算符,編譯器將生成這些函數(如果需要的話)。  
   
 
看下面對拷貝構造函數的調用: 

  NamedObject<int>   no1("Smallest   Prime   Number",   2);  

  NamedObject<int>   no2(no1);      //   調用拷貝構造函數  
   
 
編譯器生成的拷貝構造函數必須分別用no1.nameValueno1.objectValue來初始化no2.nameValueno2.objectValuenameValue的類型是stringstring有一個拷貝構造函數(你可以在標準庫中查看string來證實   ----   參見條款49),所以no2.nameValue初始化時將調用string的拷貝構造函數,參數為no1.nameValue。另一方面,NamedObject<int>::objectValue的類型是int(因為這個模板實例中,Tint),int沒有定義拷貝構造函數,所以no2.objectValue是通過從no1.objectValue拷貝每一個比特(bit)而被初始化的。  
   
 
編譯器為NamedObject<int>生成的賦值運算符也以同樣的方式工作,但通常,編譯器生成的賦值運算符要想如上面所描述的那樣工作,與此相關的所有代碼必須合法且行為上要合理。如果這兩個條件中有一個不成立,編譯器將拒絕為你的類生成operator=,你就會在編譯時收到一些診斷信息。  
   
 
例如,假設NamedObject象這樣定義,nameValue是一個string的引用,objectValue是一個const   T  
   
  template<class   T>  
  class   NamedObject   {  
  public:  
      //  
這個構造函數不再有一個const名字參數,因為nameValue  
      //  
現在是一個非const   string的引用。char*構造函數  
      //  
也不見了,因為引用要指向的是string  
      NamedObject(string&   name,   const   T&   value);  
   
      ...                                                     //  
同上,假設沒有  
                                                                //  
聲明operator=  
  private:  
      string&   nameValue;                       //  
現在是一個引用  
      const   T   objectValue;                   //  
現在為const  
  };  
   
 
現在看看下面將會發生什么:  
   
  string   newDog("Persephone");  
  string   oldDog("Satch");  
   
  NamedObject<int>   p(newDog,   2);    //
正在我寫本書時,我們的愛犬Persephone即將過她的第二個生日 

  NamedObject<int>   s(oldDog,   29);    //   家犬Satch如果還活著,會有29歲了(從我童年時算起) 

  p   =   s;                       //   p中的數據成員將會發生些什么呢?  
   
 
賦值之前,p.nameValue指向某個string對象,s.nameValue也指向一個string,但并非同一個。賦值會給p.nameValue帶來怎樣的影響呢?賦值之后,p.nameValue應該指向   "s.nameValue所指向的string"   嗎,即,引用本身應該被修改嗎?如果是這樣,那太陽從西邊出來了,因為C++沒有辦法讓一個引用指向另一個不同的對象(參見條款M1)。或者,p.nameValue所指的string對象應該被修改嗎? 
   
 
面對這樣的難題C++拒絕編譯這段代碼。如果想讓一個包含引用成員的類支持賦值,你就得自己定義賦值運算符。對于包含const成員的類(例如上面被修改的類中的objectValue)來說,編譯器的處理也相似;因為修改const成員是不合法的,所以編譯器在隱式生成賦值函數時也會不知道怎么辦。還有,如果派生類的基類將標準賦值運算符聲明為private,編譯器也將拒絕為這個派生類生成賦值運算符。因為,編譯器為派生類生成的賦值運算符也應該處理基類部分(見條款16M33),但這樣做的話,就得調用對派生類來說無權訪問的基類成員函數,這當然是不可能的。   (所以類中含有引用類型、 const類型成員 最好重寫賦值運算符)

 

posted on 2010-09-04 19:29 肥仔 閱讀(938) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++ 基礎

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