C++默认构造函数

Question

C++默认构造函数

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使用以下代码编译时，我遇到了一个编译错误：

main.cpp: In function âint main()â:
main.cpp:38: error: no matching function for call to âComplex::Complex(Complex)â
main.cpp:22: note: candidates are: Complex::Complex(Complex&)
main.cpp:15: note:                 Complex::Complex(double, double)

但是当我将复制构造函数的参数类型更改为const Complex&时，它可以工作。我曾经认为默认构造函数将被调用，并使用2个Complex::Complex(2.0, 0.0)创建一个副本，然后使用Complex(2.0. 0)创建一个。这不正确吗？

#include <iostream>
using namespace std;

class Complex {
        double re;
        double im;

public:
        Complex(double re=0, double im=0);
        Complex(Complex& c);
        ~Complex() {};
        void print();
};

Complex::Complex(double re, double im)
{
        cout << "Constructor called with " << re << " " << im << endl;
        this->re = re;
        this->im = im;
}

Complex::Complex(Complex &c)
{
        cout << "Copy constructor called " << endl;
        re = c.re;
        im = c.im;
}


void Complex::print()
{
        cout << "real = " << re << endl;
        cout << "imaginary = " << im << endl;
}

int main()
{
        Complex a = 2;
        a.print();
        Complex b = a;
        b.print();
}

- ap2014

你是如何调用构造函数的？ - Argote

如果它能用const工作，那你为什么不坚持使用呢？ - Björn Pollex

1

这些错误不会被微软的编译器报告。它按照你的期望执行，即将 Complex a = 2 视为 Complex a(2,0)。其他编译器可能会将其视为 Complex a = temp，其中 temp 被初始化。在这种情况下，复制构造函数就成了问题。缺少 const 修饰符意味着无法保证 temp 的只读属性。 - Kevin A. Naudé

2

@Kevin：微软编译器以无视使用临时变量作为非常量引用参数的规则而闻名。标准编译器应该只有在声明接受const引用的复制构造函数时才能编译代码。一旦调用复制构造函数的能力得到验证，编译器也可以合法地跳过这个调用，并直接在目标变量中生成值，避免了临时变量。听起来很疯狂吗？欢迎来到C++ :-) - 6502

4个回答

1

使用&始终创建一个带有copy构造函数，这样你就不需要复制整个对象给函数使用。创建一个对象的副本需要时间，而引用它则更加高效。

无论如何，需要在你的对象参数之前加上const，以确保copy构造函数不改变输入对象。例如：

Complex::Complex(const Complex &c)
{
        cout << "Copy constructor called " << endl;
        re = c.re;
        im = c.im;
        c.im = 'something'; // This would not work
}

祝好！
丹尼斯 M.

- RageD

抱歉，在此评论之前我刚刚更新了几秒钟，选择了错误的单词。 - RageD

看起来我错了，请查看@templatetypedef的回答评论。 - Björn Pollex

1

C++中的复制构造函数需要参数中的const部分以接受常量参数，正如您所发现的那样。否则，您将创建一个无法接受常量参数的复制构造函数，而是创建了一个以非常量Complex&作为参数的复制构造函数。

- James

一个以T&为参数的T类构造函数确实是一个拷贝构造函数。 - James McNellis

1

代码的问题在于你的复制构造函数被定义为这个签名：

Complex::Complex(Complex &c)

这个函数以非const引用作为参数，这可能不是你想要的。例如，这意味着如果你尝试使用复制构造函数复制一个Complex对象，你将被允许修改原始对象！

要解决这个问题，请将你的代码更改为通过const引用来获取Complex：

Complex::Complex(const Complex &c)

更一般地说，复制构造函数和赋值运算符应该总是通过const引用接收它们的参数，除非你有非常强烈的理由认为不这样做。

在您的代码中还有一些其他需要指出的事情。首先，在这种情况下，您的复制构造函数是不必要的，因为它只是直接复制了所有字段。有一个经验法则叫做“三大法则”，它说如果你有一个析构函数（那么你也应该有一个赋值运算符），否则编译器提供的默认函数可能已经足够了。

此外，除非您绝对必须使用，否则没有理由编写自己的Complex类。 <complex>头文件定义了complex<T>作为库类。

- templatetypedef

再次强调，复制构造函数必须通过常量引用方式传递它们的参数。 - Björn Pollex

@templatetypedef：从技术上讲，一个接受非const引用的构造函数并不是一个拷贝构造函数。它是一个转换构造函数。因为根据标准，拷贝构造函数有一个特定的签名。 - John Dibling

1

@John：C++03 12.8/2 表示：“如果类 X 的非模板构造函数的第一个参数为 X&、const X&、volatile X& 或 const volatile X&，并且要么没有其他参数，要么所有其他参数都有默认参数，则它是一个复制构造函数。” - James McNellis

@Space_C0wb0y，@John：“类X的复制构造函数是一个带有类型为X＆或const X＆的第一个参数的构造函数” C ++ 03，§12.1p10。 - Fred Nurk

1

@James：你之前的评论已经消失了，我不知道为什么会这样。如果确实是一个复制构造函数，那为什么它没有被调用呢？ - Björn Pollex

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- 6502 · Accepted Answer

当你写代码时，有一些值得注意的事项。

Complex a = 2;

编译器不会直接使用默认参数0来调用Complex构造函数以构建a，而是它将考虑是否可以将2“转换”为Complex。为了进行转换，它将查找你的Complex（re，im）版本，并且由于默认值和未声明显式构造函数，它可能会使用该版本，但这时它将必须找到一种方法将此值传递给a。

用于此“传输”的工具可以是复制构造函数。然而，可以使用Complex（re，im）构建的复杂值是临时的，在C ++中出于某些可疑原因，您不能将临时变量作为非const引用传递给函数。

因此，您的复制构造函数无法与临时变量一起使用，编译器卡住了，因为没有办法使用2初始化a。

如果您声明复制构造函数，而接受一个const引用，则可以将临时变量传递给复制构造函数以初始化a，从而一切正常。

直接初始化a可以使用语法Complex a（2），在这种情况下不需要使用复制构造函数。

还要注意的是，当使用Complex a = ...语法时，编译器必须检查是否可以使用复制构造函数，但一旦已检查完合法性，它就可以不调用它并使用直接初始化代替。换句话说，即使需要声明接受const引用的复制构造函数才能编译，编译器仍然可能跳过该部分，并直接构建a而不调用复制构造函数（即使复制构造函数 - 如在您的情况下 - 具有副作用）。这个看似疯狂的规则已经被添加以允许生成的代码中进行一些优化。