构造函数内部发生了什么，编译器如何执行并提供默认构造函数？

Question

构造函数内部发生了什么，编译器如何执行并提供默认构造函数？

c++constructor

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我希望了解编译器提供的构造函数的作用是什么？这个构造函数是否负责内存分配以及创建对象所需的所有内容。

我并不是从成员变量初始化的角度来问这个问题。我想知道默认构造函数在编译器执行和提供的过程中发生了什么。

- Mahesh

4个回答

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一个默认构造函数。

它没有参数（或者所有参数都有默认值），因此可以构造一个没有任何参数的对象。

如果您没有定义任何构造函数，编译器将为您生成一个默认构造函数。
编译器生成的默认构造函数按以下顺序执行：

调用所有基类的默认构造函数（如果有的话，按顺序）。
调用每个成员的默认构造函数（按照它们在类中声明的顺序）。
- 如果成员是int/float/char等，则未定义。
- 如果成员是指针，则未定义。

复制构造函数：

如果您没有定义复制构造函数，则编译器将生成一个默认的复制构造函数。
编译器生成的复制构造函数按以下顺序执行：

调用所有基类的复制构造函数（如果有的话，按顺序）。
调用每个成员的复制构造函数（按照它们在类中声明的顺序）。
- 将每个成员传递给正在复制的对象的相应成员。
- 请注意，对于指针，这意味着只需复制指针值。
  这就是为什么当类包含对象管理的RAW指针时，我们会遇到浅层复制问题的原因。

虽然不是构造函数。重要的是要注意，当未定义赋值运算符时，编译器还将自动生成赋值运算符。
编译器生成的赋值运算符按以下顺序执行：

调用每个基类的赋值运算符（如果有的话，按顺序）。
调用每个成员的赋值运算符（按照它们在类中声明的顺序）。
- 将每个成员传递给正在复制的对象的相应成员。
- 请注意，对于指针，这意味着只需复制指针值。
  这就是为什么当类包含对象管理的RAW指针时，我们会遇到浅层复制问题的原因。

默认析构函数：
大多数人认为析构函数是微不足道的或不存在的。但是需要注意默认版本实际上做了些什么（它比什么都没有稍微多一点）。

每个成员都调用其析构函数（以相反声明顺序）
请注意，int/float/pointers没有析构函数，因此不会进行任何明确的操作。
每个基类析构函数按相反顺序调用。

如果您定义了一个析构函数，则行为不会改变。但是，作为析构函数的一部分定义的代码在上述定义的行为之前执行。因此，在实际上始终存在析构函数，只是代码为空块。

注意：当使用虚拟基类时，有一些特殊考虑因素。但这是另一个问题。

因此，即使您定义了一个空类，编译器也将始终为您生成四个方法：

class X: public Z
{
    int a;
    Y   b;
    Z*  c;
};

// Compiler generated methods will look like this:
X::X()
  :Z() // Construct base class.
  //,a?? The default construction of an int does nothing the value is undefined.
  ,b()
  //,c?? The default construction of a pointer does nothing,
{}
X::~X()
{} // Note members are destoyed here
   // ~c:  Does nothing it is a pointer.
   // ~b:  destroyes b via Y::~Y()
   // ~a:  Does nothing as POD has not destructr.
   // ~Z(): Destory base class.
X::(X const& rhs)
    :Z(rhs)
    ,a(rhs.a)
    ,b(rhs.b)
    ,c(rhs.c)
{}
X& operator=(X const& rhs)
{
    Z::operator=(rhs);
    a = rhs.a;
    b = rhs.b;
    c = rhs.c;
    return *this;
}

- Martin York

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编译器在创建完整对象之前会执行以下操作：

- 调用基类的默认构造函数（如果有基类） - 为类的每个数据成员调用默认构造函数（对于每个具有构造函数的数据成员，即非原始类型）... 如果其中一个构造函数抛出异常，则调用已经先前创建的数据成员的析构函数。

“构造函数并不是普通的函数。特别是，它与内存管理例程的交互方式与普通成员函数不同。”：我正在寻找这种类型的答案... 如果有人知道更多，请告诉我？:)

如果你知道更多，请告诉我。

Something* something = new Something();

...然后调用"operator new"（默认的operator new将从堆中分配内存），然后在新分配的内存上调用构造函数。或者，如果您这样做：

Something something;

...然后在堆栈上分配（或保留）一些内存，然后在新分配/保留的内存上调用构造函数。

它类似于其他所有非静态方法（包括析构函数），因为有一个“this”指针：不同之处在于当调用构造函数时，将包含“this”的内存刚刚被分配但尚未初始化（这就是构造函数所做的：它初始化“this”）。

- ChrisW

ChrisW，好答案！我想知道构造函数内部会发生什么，以产生默认构造函数。 - Mahesh

我不知道我是否回答/理解了你的问题。 - ChrisW

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这是我从Stroustrup的书中得到的内容：“构造函数并不完全是普通的函数。特别是，它以普通成员函数不具备的方式与内存管理例程进行交互。”：这正是我在寻找的答案。如果有人知道更多，请告诉我吧？ :)

- Mahesh

我在我的回答中添加了内容来尝试回答这个问题。 - ChrisW

马丁约克和ChrisW的回答都很出色。+1给两人。但我不能接受两个答案，这不是我的本意。 - Mahesh

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可以查看英文原文，
原文链接

- rahul · Accepted Answer

默认构造函数是指没有参数或者所有参数都有默认值的构造函数。

如果一个类A没有用户定义的构造函数并且需要一个构造函数，编译器会隐式声明一个默认无参构造函数 A::A()。这个构造函数是其类的内联公共成员。当编译器使用这个构造函数创建类型为A的对象时，编译器会隐式定义 A::A()。这个构造函数将没有构造函数初始化程序和空的主体。

在定义A的隐式声明构造函数之前，编译器首先定义A的基类和非静态数据成员的隐式声明构造函数。如果一个类A有任何常量或引用类型成员，则不会创建默认构造函数。

如果一个类A的构造函数满足以下条件，则它是平凡的：

* It is implicitly defined
* A has no virtual functions and no virtual base classes
* All the direct base classes of A have trivial constructors
* The classes of all the nonstatic data members of A have trivial constructors

如果上述任何内容不符合要求，则构造函数是非平凡的。

联合成员不能是具有非平凡构造函数的类类型。

像所有函数一样，构造函数可以有默认参数。它们用于初始化成员对象。如果提供了默认值，则可以在构造函数的表达式列表中省略尾随参数。请注意，如果构造函数具有任何没有默认值的参数，则它不是默认构造函数。

阅读默认构造函数（仅限C ++）