构造、析构、拷贝语意学

对象的构造

无继承下的对象构造

引子

下面是1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3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履行期属性。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动:

与C兼容的 Plain Old Data(POD)类型

在 POD 类型中类Point声明以下:

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

在 POD 类型中,对象的定义不会调用 constructor 和 destructor;由于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声明以下:

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当传递过去;
    • 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2或后继的 base class,则需调剂 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当传递过去;若 class 不在 member initialization list 中,且 class 存在 default constructor,则会调用该 default constructor;
    • class 中的每个 virtual base class subobject 的偏移位置必须在履行期可被存取;
    • 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

1个 class 在以下情况会合成默许的 从copy assignment operator:

  1. 当 class 内含1个具有 copy assignment operator 的 member object;
  2. 当 class 继承自1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1个具有 destructor 的 member class 时,编译器才会自动合成1个 destructor。

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

  1. 如果对象内带1个 vptr,那末首先重设相干的virtual table;
  2. 析构的函数本体现在被履行,也就是说 vptr 会在程序员的代码履行前被重设;
  3. 如果类具有成员类对象,且该成员类对象具有析构函数,那末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具有析构函数,他们会以其声明顺序的相反顺序被调用;
  5. 如果有任何虚基类具有析构函数,而当前讨论的这个类是最尾真个类, 那末他们会以其原来的构造顺序的相反顺序被调用;
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