《深度探索C++对象模型》--2 构造函数语意学
1、default constructor的構造操作
??C++standard：對于class X，如果沒有任何user-declared constructor,那么會有一個default constructor 被暗中（implicitly）聲明出來，一個被暗中聲明出來的default constructor將是一個trivial constructor。但是這個生成的defaultconstructor只能滿足編譯器的需要，而不是程序的需要，所有的nonstaticdata member都不會被初始化，要注意。
??一個nontrivialdefault constructor在ARM的術語中就是編譯器所需要的那種，必要的話會由編譯器合成出來。下面討論nontrivial defaultconstructor的四種情況。
（1）帶有defaultconstructor的memberclass object：如果一個類沒有任何constructor，但它內含一個memberobject，而后者有defaultconstructor，那么這個class的implicitdefault constructor就是”nontrivial“的。
??既然編譯器會合成默認構造函數，那么在C++各個不同的編譯模塊中，編譯器如何避免合成出多個默認構造函數（比如一個是a.c文件，另一個是b.c文件）呢？解決辦法是吧合成的default constructor、copyconstructor、destructor、assignmentcopy operator都以inline方式完成，一個inline函數有靜態鏈接，不會被文件以外看到。如果函數太復雜，不適合做成inline，就會合成出一個explicitnon-inline static實體。
?如果class內含一個以上的memberclass objects，那么此class的每一個constructor必須調用每一個memberclass的defaultconstructor。編譯器會擴張已經存在的constructor，在其中安插一些代碼，似的user code被執行之前，先調用必要的defaultconstructor，且以聲明順序調用。
（2）帶有DefaultConstructor的BaseClass：如果一個沒有任何constructor的class派生自一個帶有defaultconstructor的base class，那么這個derivedclass的defaultconstructor會被視為nontrivial，并因此需要被合成出來。
（3）帶有一個VirtualFunction的Class：兩種情況
（a)class聲明（或繼承）一個virtual function
?(b) class派生自一個繼承串鏈，其中有一個或更多的virtual base classes
有兩個擴張會在編譯期間發生：一個virtualfunction table會被編譯器產生出來，內放class的virtualfunctions地址；在每一個classobject中，一個額外的pointer member會被編譯器合成出來，內含相關的class vtbl的地址。
（4）帶有一個VIrtualBase Class的Class: VirtualBase Class的實現法在不同的編譯器之間有極大差異，然而，每一種實現法必須使virtualbase class在每一個derivedclass object中的位置，能夠于執行期準備妥當。
2、Copy Constructor的構建操作
（1）當classobject以相同class的另一個object作為初值時，其內部是以所謂的default memberwise（按成員）initialization手法完成的。
（2）如果class沒有聲明一個copyconstructor，就會有隱含的聲明或隱含的定義出現，C++standard把copyconstructor區分為trivial何nontrivial兩種，只有nontrivial的實體才會被合成于程序之中。決定一個copy constructor是否為trivial的標準在于class是否展現出所謂的”bitwisecopy semantics“。
（3）BitwiseCopy Semantics（逐位拷貝）
不要BitwiseCopy Semantics的情況有四種：
?（a）當class內含一個memberobject而后者的class聲明有一個copyconstructor時（不論是被class設計者明確地聲明，還是被編譯器合成）；
?（b）當class繼承自一個baseclass而后者存在一個copyconstructor時（不論是被明確聲明還是被合成而得）；
?（c）當class聲明了一個或多個virtualfunctions時；
?（d）當class派生自一個繼承串鏈，其中有一個或多個virtual base class時。
前兩種情況，編譯器需將member或baseclass的copyconstructor調用操作安插到被合成的copyconstructor中，情況3和4有點復雜。
重新設定VirtualTable的指針：增加一個virtualfunction table（vtbl），內含每一個有作用的virtual function地址；將一個指向vtbl的指針（vptr），安插在每一個classobject內。
處理VirtualBase Class Subobject：一個classobject以另一個object作為初值，而后者有一個virtual base class subobject，也會使bitwisecopy semantics失效。
3、程序轉化語意學
（1）返回值的初始化
已知函數定義：
X bar（）
{
X xx；
//...
return xx;
}
bar（）返回值如何從局部對象拷貝？
Stroustrup在cfront的解決方法是一個雙階段轉化：
????加上一個額外參數，類型是reference
????在return前安插一個copy constructor操作
//函數轉化
void bar(X& _result)//加上一個額外參數
{
X xx;
xx.X::X();//編譯器產生的default constructor調用操作
//....處理xx
_result.X::XX(xx);//編譯器產生的copyconstructor調用
return;
}
一個bar（）調用被轉化為：
X xx = bar（）；
轉為：
X xx；
bar（xx）；//注意不必調用default constructor
（2）在編譯器層面做優化
以_result參數取代namedreturn value，稱為NamedReturn Value（NRV）優化。由于NRV需要調用默認拷貝構造，如果編譯器不生成，則需要手動添加拷貝構造。
（3）拷貝構造要還是不要？
如果class需要大量的memberwise初始化操作，例如以傳值的方式傳回value，則提供一個explicit copy constructor inline會更有效率。
4、成員的初始化隊伍
必須使用member initialization list的情況：初始化一個reference member時；初始化const member；調用base class的constructor，而它擁有一組參數；調用member class的constructor，而它擁有一組參數。
使用成員初始化列表，可以提高效率，因為initializationlist的項目被放于explicituser code之前，但是要注意如果初始化某一項依賴于另一項時初始化的順序，好的方法是將依賴某一項的成員放于constructor體內。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的《深度探索C++对象模型》--2 构造函数语意学的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 《深度探索C++对象模型》--1 关于对
- 下一篇： 一份好的简历应该是这样的（This Is