构造、析构、拷贝语意学

心已赠人 2022-08-05 15:23 197阅读 0赞

## 对象的构造 ##

### 无继承下的对象构造 ###

**引子**

下面是一个定义类对象的例子：

Point global；/* 全局对象 */
    
    Point foobar()
    {
        Point local;/* 局部对象 */
        Point *heap = new Point;/* 堆创建的对象 */
        *heap = local;/* 赋值操作 */
    
        delete heap;/* 删除堆对象 */
        return local;/* 返回局部对象 */
    }

在上面的例子中，存在三种对象：**全局对象、局部对象、堆对象**；这些对象的生命周期是该对象的执行期属性。全局对象的生命周期从定义开始到程序结束；局部对象的生命周期是从定义开始到局部作用域的终止；堆对象的生命周期是从`new`创建该对象开始到`delete`该对象；

下面根据`Point`类的不同声明会表现出不同的行为：

**与C兼容的 Plain Old Data（POD）类型**：

在 POD 类型中类`Point`声明如下：

typedef struct{
        float x, y, z;
    }Point;

在 POD 类型中，对象的定义不会调用 constructor 和 destructor；因为对象没有显示的初始化操作；

**抽象数据类型(ADT)**

在 ADT 类型中类`Point`声明如下：

class Point{
    public:
        Point(float x = 0.0, float y = 0.0, float z = 0.0)
            :_x(x), _y(y), _z(z)
            {}
    private:
        float _x, _y, _z;
    }Point;

在 ADT 类型中，创建对象时编译器会调用显示定义的构造函数；

### 继承体系下的对象构造 ###

继承体系下构造函数的调用时，编译器会根据继承的情况进行以下的扩充操作：

1.  member initialization list 中的 data member 会在构造函数本体中进程初始化操作，并以 members 的声明顺序进行；
2.  若某个 member 没有在 member initialization list 中，但是该 member 存在 default constructor，则该 member 的 default constructor 会被调用；
3.  若 class object 存在 virtual table pointer（vptr），则必须设置 vptr 的初值，使其指向适当的 virtual table；
4.  base class constructors 都会被调用，调用顺序为 base class 的声明顺序；  
    
    
     *  若 base class 在 member initialization list 中，则任何显示指定的参数都应该传递过去；
     *  若 base class 不在 member initialization list 中，且 base class 存在 default constructor，则会调用该 default constructor；
     *  若 base class 是多重继承下的第二或后继的 base class，则需调整 this 指针；
5.  所有 virtual base class constructors 都会被调用，从左到右，从深到浅：  
    
    
     *  若 class 在 member initialization list 中，则任何显示指定的参数都应该传递过去；若 class 不在 member initialization list 中，且 class 存在 default constructor，则会调用该 default constructor；
     *  class 中的每一个 virtual base class subobject 的偏移位置必须在执行期可被存取；
     *  若 class object 是最底层的 class，其 constructor 可能会被调用；

## 对象的复制语意学 ##

一个 class 在以下情况会合成默认的 从copy assignment operator：

1.  当 class 内含一个具有 copy assignment operator 的 member object；
2.  当 class 继承自一个具有 copy assignment operator 的 base class；
3.  当 class 声明有 virtual functions；
4.  当 class 派生自 virtual base class(es)；

## 对象析构语意学 ##

只有在 class 内含一个具有 destructor 的 member class 时，编译器才会自动合成一个 destructor。

由程序员定义的 destructor 被扩展的方式类似构造函数被扩展的方式，但是顺序相反：

1.  如果对象内带一个 vptr，那么首先重设相关的virtual table；
2.  析构的函数本体现在被执行，也就是说 vptr 会在程序员的代码执行前被重设；
3.  如果类拥有成员类对象，且该成员类对象拥有析构函数，那么他们会以其声明顺序的相反顺序被调用；
4.  如果有任何直接的非虚基类拥有析构函数，他们会以其声明顺序的相反顺序被调用；
5.  如果有任何虚基类拥有析构函数，而当前讨论的这个类是最尾端的类, 那么他们会以其原来的构造顺序的相反顺序被调用；