Default Constructor的构造操作

Default Constructor的构造操作

C++ Annotated Reference Manual书中的Section 12.1说过：default constructor 只有在编译器需要的时候才会被编译器合成出来。

C++ Standard修改了C++ ARM的说法，但实际上的行为是一样的。C++ Standard[ISO-C++95]的Section 12.1说到：对于class X，如果没有任何user-declared constructor，那么会有一个default constructor被隐式（implicitly）声明出来。不过这样的隐式声明的default constructor将是一个trivial（无用的）constructor。也就是所谓的implicit trivial default constructor，它们实际上并不会被合成出来。

那到底声明才是C++ ARM所说的编译器需要的情况呢？

第一，“带有Default Constructor”的Member Class Object

       如果一个class X没有任何constructor，但它有至少一个member object，而这个member object对应的class有default constructor，那么编译器就需要为class X合成一个default constructor。不过这个合成操作只有在constructor被调用的时候才会发生。

举个例子：

class Foo { public : Foo(), Foo(int)…};

class Bar {pubcli Foo foo; char *str;};

void foo_bar()

{

Bar bar; // Bar:foo 必须在此处初始化。

}

被合成的default constructor看起来可能像这样（省略this指针）：

inline

Bar::bar()

{

foo.Foo::Foo();

}

第二，“带有Default Constructor”的Base Class

       与第一点类似，如果一个没有任何constructor的class派生自一个“带有Default Constructor”的base class，那么编译器会为这个derived class合成一个default constructor，它将调用上一层base classes的default constructor（根据它们声明顺序）。如果同时存在第一点和第二点的情况，则member class objects constructor会在所有base class constructor之后再调用。

第三，“带有至少一个Virtual Function”的Class

       编译器会为每一个“带有至少一个Virtual Function”的class object的vptr（指向virtual table）设定初值。对于一个没有任何constructor的class，编译器会为它合成一个default constructor，以便正确地初始化每一个class object的vptr。

第四，“带有至少一个Virtual Base Class”的Class

       Virtual base class的实现法在不同的编译器之间有极大地差异。然而，每一种实现法的共同点在于必须使virtual base class在其每一个derived class object中的位置，能够于执行期准备妥当。

举个例子：

class X { public: int i;};

class A : public virtual X {public: int j;};

class B : public virtual X {public: double d;};

class C : public A, public B {public: int k;};

// 无法在编译期决定pa->X::i的实际偏移位置

void foo(const A* pa) {pa->i = 1024;}

main()

{

foo(new A);

foo(new B);

}

编译器无法固定住foo()之中“经由pa而存取的X：：i”的实际偏移位置，因为pa的真正类型可以改变。编译器必须改变“执行存取操作”的那些代码，使X：：i可以延迟至执行期才决定下来。

对于一个没有任何constructor的class，编译器会为它合成一个default constructor，在这个default constructor中会安插那些“允许每一个virtual base class的执行期存取操作”的代码。

总结，在以上4种情况，“编译器必须为未声明constructor的classes合成一个default constructor”。C++ Standard把那些合成物称为implicit nontrivial default constructor。被合成出来的constructor只能满足编译器（而非程序）的需要。它之所以能够完成任务，是借着“调用member object或base class的default constructor”或是“为每一个object初始化其virtual function机制或virtual base class机制”而完成的。至于不存在那4中情况而又没有声明任何constructor的classes，我们说它拥有的是implicit trivial default constructor，它们实际上并不会被合成出来。

注意：

1、在合成的default constructor中，只有base class subobjects和member class objects会被初始化。所有其他的nonstatic data member（如整数，整数指针，整数数组等等）都不会被初始化。这些初始化操作对于编译器都是非必要的，提供这些初始化操作的应该是程序员而不是编译器。

2、不是任何没有定义default constructor的class都会生成一个implicit default constructor。

3、编译器合成的default constructor不会显示设定“class 内每一个data member的默认值”。