阐明一下,我用的是g++7.1.0编译器,规范库源代码也是这个版本的。
本篇文章解说c++11中,类的构造函数品种,以及不显式申明的状况下是否会主动生成。
1. 类的构造函数类别
在我刚接触c++的时候,我始终晓得类能够有四种模式的构造函数,即无参构造函数、有参构造函数、拷贝构造函数、赋值运算符构造函数,最近看规范IO源代码,发现又多了一种,那就是挪动构造函数,这是c++11中补充进来的,所以当初c++能够领有四种模式的构造函数,即无参构造函数、有参构造函数、拷贝构造函数、赋值构造函数、挪动构造函数、挪动赋值构造函数。
阐明以下:赋值运算符operator=到底算不算构造函数,这个集体有集体的认识,不多探讨,然而单就阐明构造函数的时候把它漏掉的话,我感觉有点耍流氓了,所以也要把它列进来。
一个残缺的申明了这六种构造函数以及应用的案例如下:
#include <iostream>#include <string.h>using namespace std;class CPtr{ private: char *m_pData; int m_iSize; public: //without param constructors CPtr() { m_iSize = 1024; m_pData = new char[m_iSize]; } ~CPtr() { if ( m_pData != nullptr ) { delete []m_pData; m_pData = nullptr; } } //with param constructors CPtr(const int p_iSize) { m_iSize = p_iSize; m_pData = new char[p_iSize]; } //copy constructors CPtr(const CPtr& ptr) { if (ptr.m_pData != nullptr) { m_iSize = strlen(ptr.m_pData)+1; m_pData = new char[m_iSize]; strncpy(m_pData, ptr.m_pData, m_iSize-1); } } //move constructors CPtr(CPtr&& ptr) { m_pData = ptr.m_pData; m_iSize = ptr.m_iSize; ptr.m_pData = nullptr; ptr.m_iSize = 0; } //赋值构造函数 CPtr& operator=(const CPtr& ptr) { if (ptr.m_pData != nullptr) { m_iSize = strlen(ptr.m_pData)+1; m_pData = new char[m_iSize]; strncpy(m_pData, ptr.m_pData, m_iSize-1); } return *this; } //挪动赋值构造函数 CPtr& operator=(CPtr&& ptr) { m_pData = ptr.m_pData; m_iSize = ptr.m_iSize; ptr.m_pData = nullptr; ptr.m_iSize = 0; return *this; } void setData(const char* str) { if ( str == nullptr) { cout << "str is nullptr" << endl; return; } if ( m_iSize == 0) { cout << "the memory is nothing" << endl; return; } int iSize = strlen(str); if ( iSize < m_iSize ) { strncpy(m_pData, str, iSize); } else { strncpy(m_pData, str, m_iSize-1); } } void print(const char* object) { cout << object << "'s data is " << m_pData << endl; }};int main(){ CPtr p1(1024); p1.setData("lilei and hanmeimei"); p1.print("p1"); CPtr p2(p1); p2.print("p2"); CPtr p3 = p1; p3.print("p3"); CPtr p4(move(p1)); p4.print("p4"); CPtr p5 = move(p2); p5.print("p5"); return 0;}
这里move是规范库的一个函数,返回一个右值援用,也就是CPtr &&
类型。
这里咱们是显示申明了所有的构造函数,接下来看看编译器对于class构造函数的隐式生成规定。
2. 构造函数默认生成规定
2.1 没有显式申明任何构造函数
编译器会主动生成默认的无参构造函数,这一点咱们是能够必定的,那另外几种构造函数也会默认生成吗,这个就不太确定了。
咱们把下面那段代码批改一下,如下:
#include <iostream>#include <string.h>using namespace std;class CPtr{ private: char *m_pData; int m_iSize; public: //without param constructors /* CPtr() { m_iSize = 1024; m_pData = new char[m_iSize]; } ~CPtr() { if ( m_pData != nullptr ) { delete []m_pData; m_pData = nullptr; } } //with param constructors CPtr(const int p_iSize) { m_iSize = p_iSize; m_pData = new char[p_iSize]; } //copy constructors CPtr(const CPtr& ptr) { if (ptr.m_pData != nullptr) { m_iSize = strlen(ptr.m_pData)+1; m_pData = new char[m_iSize]; strncpy(m_pData, ptr.m_pData, m_iSize-1); } } //move constructors CPtr(CPtr&& ptr) { m_pData = ptr.m_pData; m_iSize = ptr.m_iSize; ptr.m_pData = nullptr; ptr.m_iSize = 0; } //赋值构造函数 CPtr& operator=(const CPtr& ptr) { if (ptr.m_pData != nullptr) { m_iSize = strlen(ptr.m_pData)+1; m_pData = new char[m_iSize]; strncpy(m_pData, ptr.m_pData, m_iSize-1); } return *this; } //挪动赋值构造函数 CPtr& operator=(CPtr&& ptr) { m_pData = ptr.m_pData; m_iSize = ptr.m_iSize; ptr.m_pData = nullptr; ptr.m_iSize = 0; return *this; } */ void setData(const char* str) { if ( str == nullptr) { cout << "str is nullptr" << endl; return; } if ( m_iSize == 0) { cout << "the memory is nothing" << endl; return; } int iSize = strlen(str); if ( iSize < m_iSize ) { strncpy(m_pData, str, iSize); } else { strncpy(m_pData, str, m_iSize-1); } } void print(const char* object) { cout << object << "'s data is " << m_pData << endl; }};int main(){ CPtr p1; //p1.setData("lilei and hanmeimei"); //p1.print("p1"); CPtr p2(p1); //p2.print("p2"); CPtr p3 = p1; //p3.print("p3"); CPtr p4(move(p1)); //p4.print("p4"); CPtr p5 = move(p2); //p5.print("p5"); CPtr p6(1024); return 0;}
把所有的构造函数都正文掉,而后对上述代码进行编译,报错,报错信息如下:
test.cpp: 在函数‘int main()’中:test.cpp:110:14: 谬误:no matching function for call to ‘CPtr::CPtr(int)’ CPtr p6(1024); ^test.cpp:5:7: 附注:candidate: CPtr::CPtr() class CPtr ^~~~test.cpp:5:7: 附注: 备选须要 0 实参,但提供了 1 个test.cpp:5:7: 附注:candidate: constexpr CPtr::CPtr(const CPtr&)test.cpp:5:7: 附注: no known conversion for argument 1 from ‘int’ to ‘const CPtr&’test.cpp:5:7: 附注:candidate: constexpr CPtr::CPtr(CPtr&&)test.cpp:5:7: 附注: no known conversion for argument 1 from ‘int’ to ‘CPtr&&’
从错误信息咱们能够看到两点,一是带int类型参数的构造函数是不会主动生成的,二是类CPtr是存在拷贝结构和挪动结构的,接着咱们当初把p6那一行正文掉,再编译,就通过了,也就是说对于class类型,当没有显式申明任何构造函数的时候,编译器除了默认生成无参构造函数以外,还会主动生成拷贝构造函数、赋值构造函数、挪动构造函数、挪动赋值构造函数,并且主动生成的构造函数都是public的,因为它们是能够用于生成对象的,而对于有参构造函数,因为参数是未知的,所以编译器没有方法主动生成。
也就是说,当没有显式申明任何构造函数时,会默认生成五种构造函数,即:一般构造函数、拷贝构造函数、赋值构造函数、挪动构造函数、挪动赋值构造函数,而对于有参结构,除非显式指定,否则工作状况下不会主动生成。
2.2 显式申明一般构造函数
还是之前的代码,再批改一下:
#include <iostream>#include <string.h>using namespace std;class CPtr{ private: char *m_pData; int m_iSize; public: //without param constructors CPtr() { m_iSize = 1024; m_pData = new char[m_iSize]; } ~CPtr() { if ( m_pData != nullptr ) { delete []m_pData; m_pData = nullptr; } } /* //with param constructors CPtr(const int p_iSize) { m_iSize = p_iSize; m_pData = new char[p_iSize]; } //copy constructors CPtr(const CPtr& ptr) { if (ptr.m_pData != nullptr) { m_iSize = strlen(ptr.m_pData)+1; m_pData = new char[m_iSize]; strncpy(m_pData, ptr.m_pData, m_iSize-1); } } //move constructors CPtr(CPtr&& ptr) { m_pData = ptr.m_pData; m_iSize = ptr.m_iSize; ptr.m_pData = nullptr; ptr.m_iSize = 0; } //赋值构造函数 CPtr& operator=(const CPtr& ptr) { if (ptr.m_pData != nullptr) { m_iSize = strlen(ptr.m_pData)+1; m_pData = new char[m_iSize]; strncpy(m_pData, ptr.m_pData, m_iSize-1); } return *this; } //挪动赋值构造函数 CPtr& operator=(CPtr&& ptr) { m_pData = ptr.m_pData; m_iSize = ptr.m_iSize; ptr.m_pData = nullptr; ptr.m_iSize = 0; return *this; } */ void setData(const char* str) { if ( str == nullptr) { cout << "str is nullptr" << endl; return; } if ( m_iSize == 0) { cout << "the memory is nothing" << endl; return; } int iSize = strlen(str); if ( iSize < m_iSize ) { strncpy(m_pData, str, iSize); } else { strncpy(m_pData, str, m_iSize-1); } } void print(const char* object) { cout << object << "'s data is " << m_pData << endl; }};int main(){ CPtr p1; //p1.setData("lilei and hanmeimei"); //p1.print("p1"); CPtr p2(p1); //p2.print("p2"); CPtr p3 = p1; //p3.print("p3"); CPtr p4(move(p1)); //p4.print("p4"); CPtr p5 = move(p2); //p5.print("p5"); return 0;}
下面的代码编译通过,阐明当只显示申明了一般构造函数的时候,会主动生成拷贝构造函数、赋值构造函数、挪动构造函数、挪动赋值构造函数这四种。
2.3 显式申明拷贝构造函数
首先看只显式申明一个拷贝构造函数的状况,如下:
#include <iostream>#include <string.h>using namespace std;class CPtr{ private: char *m_pData; int m_iSize; public: //without param constructors /* CPtr() { m_iSize = 1024; m_pData = new char[m_iSize]; } */ ~CPtr() { if ( m_pData != nullptr ) { delete []m_pData; m_pData = nullptr; } } /* //with param constructors CPtr(const int p_iSize) { m_iSize = p_iSize; m_pData = new char[p_iSize]; } */ //copy constructors CPtr(const CPtr& ptr) { if (ptr.m_pData != nullptr) { m_iSize = strlen(ptr.m_pData)+1; m_pData = new char[m_iSize]; strncpy(m_pData, ptr.m_pData, m_iSize-1); } } //move constructors /* CPtr(CPtr&& ptr) { m_pData = ptr.m_pData; m_iSize = ptr.m_iSize; ptr.m_pData = nullptr; ptr.m_iSize = 0; } */ //赋值构造函数 /* CPtr& operator=(const CPtr& ptr) { if (ptr.m_pData != nullptr) { m_iSize = strlen(ptr.m_pData)+1; m_pData = new char[m_iSize]; strncpy(m_pData, ptr.m_pData, m_iSize-1); } return *this; } */ //挪动赋值构造函数 /* CPtr& operator=(CPtr&& ptr) { m_pData = ptr.m_pData; m_iSize = ptr.m_iSize; ptr.m_pData = nullptr; ptr.m_iSize = 0; return *this; } */ void setData(const char* str) { if ( str == nullptr) { cout << "str is nullptr" << endl; return; } if ( m_iSize == 0) { cout << "the memory is nothing" << endl; return; } int iSize = strlen(str); if ( iSize < m_iSize ) { strncpy(m_pData, str, iSize); } else { strncpy(m_pData, str, m_iSize-1); } } void print(const char* object) { cout << object << "'s data is " << m_pData << endl; }};int main(){ CPtr p1; //p1.setData("lilei and hanmeimei"); //p1.print("p1"); CPtr p2(p1); //p2.print("p2"); CPtr p3 = p1; //p3.print("p3"); CPtr p4(move(p1)); //p4.print("p4"); CPtr p5 = move(p2); //p5.print("p5"); return 0;}
编译报错如下:
test.cpp: 在函数‘int main()’中:test.cpp:107:7: 谬误:no matching function for call to ‘CPtr::CPtr()’ CPtr p1; ^~test.cpp:36:3: 附注:candidate: CPtr::CPtr(const CPtr&) CPtr(const CPtr& ptr) ^~~~test.cpp:36:3: 附注: 备选须要 1 实参,但提供了 0 个
阐明当只申明拷贝构造函数时,连默认结构都不复存在,就没有方法申明第一个对象,这样必定是不行的,接下来勾销对于默认构造函数的正文,编译就通过了,接下来再勾销对于赋值构造函数的正文,编译还是能够通过。
也就是说当只申明拷贝构造函数的时候,其余结构包含一般结构都不会主动生成,而当申明了一般结构和拷贝结构时,挪动结构会主动生成。
3. 构造函数主动生成总结
总结一下,构造函数主动生成的规定:
- 没有显式申明任何构造函数时,会主动生成一般构造函数、拷贝构造函数、赋值构造函数、挪动构造函数、挪动赋值构造函数五种;
- 对于带一般参数的构造函数,任何状况下都不会主动生成;
- 显式申明一般构造函数时,会主动生成拷贝构造函数、赋值构造函数、挪动构造函数、挪动赋值构造函数四种;
- 只显式申明拷贝构造函数时,一般构造函数都不会主动生成,没有方法生成对象;
- 显示申明一般构造函数和拷贝构造函数时,会主动生成挪动构造函数;
这些构造函数不要求总是全副显式申明,但咱们在应用class的时候最好显式申明这五种构造函数,避免出现一些不必要的问题。