C++ Default Constructor语意

先引用《深度探索C++对象模型》中的一段话:

C++ 新手一般有2个误解
1 任何class如果没有定义default constructor,就会被合成出一个来
2 编译器合成出来的default constructor会显示设定class类每一个data member的默认值。
如你所见,没有一个是真的。

有下列4种情况,编译器必须会未声明的constructor合成一个“default constructor”, 被合成出来的constructor只能满足编译器需要而不是程序需要

1 "带有Default Constructor"的member class object
class Foo{
    public: 
        Foo();
        Foo(int);
};
class Bar
{
    public:
        Foo foo;
        char *str;
};

这种情况下,编译器会为class Bar 合成一个default constructor,被合成的default constructor内含必要的代码,能够调用class Foo的default constructor来处理Bar::foo。至于*str的初始化(程序的需要),编译器并不会管。
伪代码:

inline Bar::Bar()
{
    foo.Foo::Foo();
}

但是如果Bar已经显示定义了一个默认构造函数,比如

Bar()  {  str = nullptr;  }

现在程序的需求已经满足了,但是编译器还需要初始化member object foo。这是,编译器不能定义default constructor了,只能在程序员定义的构造函数安插一些代码,确认user code被执行之前,先调用default constructor。类似伪代码:

Bar  { 
/*  
    插入的代码
    foo.Foo::Foo();  
*/
    str = nullptr; 
 }
class A  {  public A()  {  }  };
class B  {  public B(int)  {  }  };
class C  {  public C()  {  }  };
class D  {
    public:
        D():  b(int)  {  }
    public:
         A a;
         B b;
         C c;
};

这种情况是D的构造函数会被改造为:

D():b(int) {
    a.A::A();
    b.B::B(int);
    c.C::C();
    // 其他
}

注意顺序是按照声明顺序来的。

2 "带有Default Constructor"的Base Class

类似道理,如果没有任何constructors的class继承自一个带有Defaultor Constructor的Base class, 那么derived class的default constructorh会被合成出来,调用Base class的defaultor constructor。

3 "带有Virtual Function"的Class
class Widget
{
  public:
      virtual void flip() = 0;
};
class Bell : public Widget  {......}
class Whistle : public Widget {......}

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

void foo() {
    Bell b;
    Whistle w;
    
    filp(w);
    filp(b);
}

下面2个行为会在编译期间发生:

  • 一个virtual function table(vptl)会被编译器产生出来,里面放class 的virtual function的地址。
  • 在每一个class object中,一个额外的pointer member(vptr)会被产生出来,内含vtbl地址。
    这一段可以结合另外2篇文章理解:
    C++ 对象模型分析
    C++ 虚函数表分析
4 "带有一个Virtual Base Class"的Class

这块还不熟悉,待更。

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