C++构造函数的坑

C++确实麻烦,我们要小心翼翼的躲着她的各种各样的坑。

最可怕的事情,莫过于C++编译器在背后为我们干了一些事情,但是我们却不知道她究竟干了一些啥,所以了解她的一些默认的行为,对编写高质量的代码,还是很有裨益的。

我的这篇文章,算是一个总结吧,虽然我已经了解这些事情几遍了,但是几次不看,几次不写,这些个玩意忘得很快,所以,我记下这些个知识点,算是填一个坑吧。

C++默认给我们的类添加了什么函数?

我们从一个例子开始。

#include <iostream>
using namespace std;

class CTest
{
private:
    int _num;
};

int main()
{
    CTest a; // ok,调用无参的构造函数
    CTest b(a); // ok,调用默认的拷贝构造函数
    CTest c; // ok,调用默认的无参的构造函数
    c = a; // ok,调用默认的赋值函数
    // c = 3; // no,这个是行不通的
    system("pause");
    return 0;
}

从上面的例子中可以看到,一个几乎什么函数都没有写的类CTest,我们在main函数中写的代码也可以通过编译,这说明C++默认帮我们干了一些事情。

首先,它添加了一个默认的无参的构造函数:

CTest::CTest()
{
 ...
}

当然,在这个类里,这个函数什么也没有干,然后它添加一个默认的拷贝构造函数:

CTest::CTest(const CTest &rhs)
{
  ...
}

当然,它干了一些事情,基本上是将rhs中的各个成员的值赋给调用这个函数的实例。当然,这不是这篇文章的一个重点。

它肯定添加了一个析构函数:

CTest::~ CTest()
{
  ...
}

同样的,在这个类里,这个析构函数也什么都没有干。

然后,编译器为我们默认添加了一个赋值函数,大概长这个样子:

CTest& CTest::operator=(const operator &rhs)
{
  ...
}

这个赋值函数干的事情,和上面的拷贝构造函数类似,当然,这里可能涉及到深拷贝以及浅拷贝的问题,这里也不可能深入了。

如果我们添加了自己的构造函数,那么编译器不会再为我们添加默认的无参构造函数

好吧,我们继续测试:

#include <iostream>
using namespace std;

class CTest
{
public:
    CTest(const CTest &arg);
private:
    int _num;
};

CTest::CTest(const CTest &arg)
{

}

int main()
{
    //CTest a; // no, 一旦我们添加了自己的构造函数,编译器便不为我们添加默认的构造函数了
    system("pause");
    return 0;
}

上面注释掉的CTest a;是通不过编译的,因为一旦我们添加了自己的构造函数,编译器便不为我们添加默认的构造函数了

当然,如果我们没有书写自己的拷贝构造函数,编译器还是会替我们自动添加的。我们继续看:

#include <iostream>
using namespace std;

class CTest
{
public:
    //CTest(const CTest &arg);
    CTest() {};
private:
    int _num;
};


int main()
{
    CTest a; // ok, 调用无参的构造函数
    CTest b(a); // ok,但是令我吃惊的是,居然还保有拷贝构造函数
    system("pause");
    return 0;
}

我们继续:

#include <iostream>
using namespace std;

class CTest
{
public:
    CTest(const CTest &arg)
    {
        cout << "调用拷贝构造函数" << endl;
        this->_num = arg._num;
    }

    CTest() 
    {
        cout << "调用无参的构造函数" << endl;
        _num = 0;
    }
private:
    int _num;
};


int main()
{
    CTest a; // ok, 调用无参的构造函数
    CTest b(a); // ok,但是令我吃惊的是,居然还保有拷贝构造函数
    CTest c = a; // ok,调用拷贝构造函数
        // 等价于 CTest c(a);
    system("pause");
    return 0;
}

输出的结果如下:

调用无参的构造函数
调用拷贝构造函数
调用拷贝构造函数

关于CTest c = a;,居然在调用拷贝构造函数,我知道你很难受,什么鬼,好吧,恭喜你,踩到了C++的坑了。

用正式一点的话讲,是这样的:

C++中, 如果的构造函数只有一个参数时, 那么在编译的时候就会有一个缺省的转换操作:将该构造函数对应数据类型的数据转换为该类对象.

你还可以看到更坑爹的呢:

#include <iostream>
using namespace std;

class CTest
{
public:
    CTest(const CTest &arg)
    {
        cout << "调用拷贝构造函数" << endl;
        this->_num = arg._num;
    }

    CTest() 
    {
        cout << "调用无参的构造函数" << endl;
        _num = 0;
    }

    CTest(int num)
    {
        cout << "调用int参数的构造函数" << endl;
        _num = num;
    }
private:
    int _num;
};


int main()
{
    CTest a; // ok, 调用无参的构造函数
    CTest b(a); // ok,但是令我吃惊的是,居然还保有拷贝构造函数
    CTest c = 3; // ok
    system("pause");
    return 0;
}

输出的结果是这样的:

调用无参的构造函数
调用拷贝构造函数
调用int参数的构造函数

好吧,看到了没有,CTest c = 3;更加坑爹,好吧,其实这个句子等价于:

CTest c(3);

我们继续来看赋值函数:

#include <iostream>
using namespace std;

class CTest
{
public:
    CTest(const CTest &arg)
    {
        cout << "调用拷贝构造函数" << endl;
        this->_num = arg._num;
    }

    CTest() 
    {
        cout << "调用无参的构造函数" << endl;
        _num = 0;
    }

    CTest(int num)
    {
        cout << "调用int参数的构造函数" << endl;
        _num = num;
    }

    ~CTest()
    {
        cout << "正在调用析构函数" << endl;
    }
private:
    int _num;
};


int main()
{
    CTest a; // ok, 调用无参的构造函数
    CTest b(a); // ok,但是令我吃惊的是,居然还保有拷贝构造函数
    CTest c = 3; // ok
    a = 3; // ok,坑爹呢,这是,3又不是CTest类型的,为什么能够赋值给a?
        //a = "ko"; // no,无法赋值 
    system("pause");
    return 0;
}

我们来看一下结果:

调用无参的构造函数
调用拷贝构造函数
调用int参数的构造函数
调用int参数的构造函数
正在调用析构函数

恭喜你看到了更加坑爹的,我想说的是,上面的a = 3;这一句,其实可以等价于下面的一堆语句:

CTest temp = new CTest(3);
a = temp; // 调用默认的赋值函数
delete temp; // 调用析构函数

至于上面的a = "ko";,编译是通不过的,因为CTest没有接收char*类型的构造函数,所以"ko"无法转化为CTest类型。也就无法调用默认的赋值函数。

有的时候,你或许会奇怪,如果我重载了=号,使其能够处理CTest = int类型呢?好吧,我们就来看一下吧:

#include <iostream>
using namespace std;

class CTest
{
public:
    CTest(const CTest &arg)
    {
        cout << "调用拷贝构造函数" << endl;
        this->_num = arg._num;
    }
    void operator=(int k)
    {
        cout << "调用重载的赋值函数CTest = int" << endl;
        _num = k;

    }

    CTest() 
    {
        cout << "调用无参的构造函数" << endl;
        _num = 0;
    }

    CTest(int num)
    {
        cout << "调用int参数的构造函数" << endl;
        _num = num;
    }

    ~CTest()
    {
        cout << "正在调用析构函数" << endl;
    }
private:
    int _num;
};


int main()
{
    CTest a; // ok, 调用无参的构造函数
    CTest b(a); // ok,但是令我吃惊的是,居然还保有拷贝构造函数
    CTest c = 3; // ok
    a = 3; // ok,坑爹呢,这是,3又不是CTest类型的,为什么能够赋值给a?
    system("pause");
    return 0;
}

我们看一下运行的结果:

调用无参的构造函数
调用拷贝构造函数
调用int参数的构造函数
调用重载的赋值函数CTest = int

可以看得到,如果我们重载了CTestint类型的=操作,那么编译器便按照我们的意愿

人民的救星:explicit

你不告诉我的话,我怎么知道你不想要呢?

话说,C++的语义真是繁杂,有的时候,我们肯定会厌恶编译器在背后干的恶心的事情,所以,C++变得更加复杂了,它提供了explicit关键字。

然后,我们来看一看这玩意的作用吧:

#include <iostream>
using namespace std;

class CTest
{
public:
    explicit CTest(const CTest &arg)
    {
        cout << "调用拷贝构造函数" << endl;
        this->_num = arg._num;
    }

    CTest() 
    {
        cout << "调用无参的构造函数" << endl;
        _num = 0;
    }

    CTest(int num)
    {
        cout << "调用int参数的构造函数" << endl;
        _num = num;
    }

    ~CTest()
    {
        cout << "正在调用析构函数" << endl;
    }
private:
    int _num;
};


int main()
{
    CTest a; // ok, 调用无参的构造函数
    CTest b(a); // ok,但是令我吃惊的是,居然还保有拷贝构造函数

    CTest c = 3; // ok,这个语句依然可以编译通过,因为CTest的带int行的构造函数上没有添加explicit

    //CTest d = a; // 在拷贝构造函数上不添加explicit时,这个语句是可以编译通过的
    // 然而在拷贝构造函数上添加了explicit后,这种行为被禁止了。

    system("pause");
    return 0;
}

好吧,看到explicit关键字的用处了没有,我们可以防止编译器的傻逼行为。

好,我们继续为CTest的带int型参数的构造函数上添加上explicit:

#include <iostream>
using namespace std;

class CTest
{
public:
    explicit CTest(const CTest &arg)
    {
        cout << "调用拷贝构造函数" << endl;
        this->_num = arg._num;
    }

    CTest() 
    {
        cout << "调用无参的构造函数" << endl;
        _num = 0;
    }

    explicit CTest(int num)
    {
        cout << "调用int参数的构造函数" << endl;
        _num = num;
    }

    ~CTest()
    {
        cout << "正在调用析构函数" << endl;
    }
private:
    int _num;
};


int main()
{
    CTest a; // ok, 调用无参的构造函数
    CTest b(a); // ok,但是令我吃惊的是,居然还保有拷贝构造函数

    //CTest c = 3; // 这个语句编译通不过了,因为CTest的带int型参数的构造函数上添加了explicit

    //CTest d = a; // 在拷贝构造函数上不添加explicit时,这个语句是可以编译通过的
    // 然而在拷贝构造函数上添加了explicit后,这种行为被禁止了。

    system("pause");
    return 0;
}

是的,如果你很讨厌编译器的自以为是,所以,请多多使用explicit关键字。我下面详细说一下explicit的用法:

explicit关键字的作用就是防止类构造函数的隐式自动转换。

一般而言,explicit关键字只对有一个参数的类构造函数有效, 如果类构造函数参数大于或等于两个时, 是不会产生隐式转换的, 所以explicit关键字也就无效了. 例如:

CTest::CTest(int a, int b)
{
 ...
}

当然,凡事都有例外,那就是当除了第一个参数以外的其他参数都有默认值的时候, explicit关键字依然有效, 此时, 当调用构造函数时只传入一个参数, 等效于只有一个参数的类构造函数, 例子如下:

CTest::CTest(int a, int b = 2)
{
  ...
}
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 196,099评论 5 462
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 82,473评论 2 373
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 143,229评论 0 325
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,570评论 1 267
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,427评论 5 358
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,335评论 1 273
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,737评论 3 386
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,392评论 0 254
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,693评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,730评论 2 312
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,512评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,349评论 3 314
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,750评论 3 299
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,017评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,290评论 1 251
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,706评论 2 342
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,904评论 2 335

推荐阅读更多精彩内容