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C++ 构造函数漫谈(一)

C++ 构造函数有很多有意思的小细节。这里来做一些探讨。这些内容可能会分为几章,这一章来探讨 隐式构造函数,显式空构造函数 和 =default 修饰的构造函数 ,私有构造函数和 =delete 修饰的构造函数 之间的区别。

在开始之前,我们先了解两种特殊的类:

聚合类 与 POD

聚合类 是 C++ 中的一个特殊的类型。当一个类(class, struct, union) 满足以下条件时,它是一个聚合类:

  • 无显式声明的构造函数(可以是 defaultdelete 的)
  • 无基类
  • 无虚成员函数
  • 无私有的或受保护的非静态数据成员
  • 无使用 {}= 直接初始化的非静态数据成员

一个普通数组也是一种聚合类型(如 int[10], char[], double[2][3])

POD ( Plain old data structure ) 则是一种特殊的聚合类,它必须满足聚合类的所有条件,且不具有以下成员:

  • 指针到成员类型的非静态数据成员(包括数组)。
  • 非POD类类型的非静态数据成员(包括数组)。
  • 引用类型的(reference type)非静态数据成员。
  • 用户定义的拷贝与赋值算子。
  • 用户定义的析构函数。

可见,POD类类型就是指class、struct、union,且不具有用户定义的构造函数、析构函数、拷贝算子、赋值算子;不具有继承关系,因此没有基类;不具有虚函数,所以就没有虚表;非静态数据成员没有私有或保护属性的、没有引用类型的、没有非POD类类型的(即嵌套类都必须是POD)、没有指针到成员类型的(因为这个类型内含了this指针)

POD 一般用来在不同的模块之前传递数据使用。如一个 C++ 库向外提供 C 接口,可以使用 POD 作为参数。

隐式构造函数,显式空构造函数 和 =default 修饰的构造函数。

对于 未定义任何构造函数 的类型( struct class or union),编译器会为该为自动生成一个 inline public 的构造函数, 如果这个类型满足 constexpr 类型的要求,则这个构造函数还会被 constexpr 修饰,这个由编译器生成的构造函数,我们称之为 隐式构造函数 或 默认构造函数。在 C++11 以前,如果用户声明了其它构造函数,则编译器不会生成默认构造函数,需要我们显式的声明。而在 C++11 以后,我们仍可用 default 关键字来强制编译器自动生成原本隐式声明的默认构造函数。

在一般的C++类中,显式声明一个空方法体的构造函数和 default 构造函数、隐式构造函数没有什么区别。但是在聚合类(Aggregate classes)或POD(Plain old data structure)中,它们是不一样的。显式声明的构造函数会破坏类的聚合属性:拥有用户自定义构造函数的类不是聚合类。

私有构造函数和 =delete 修饰的构造函数

和上面一样,在一般类中,二者没有什么区别。但在聚合类中,私有的构造函数会破坏类的聚合属性。

附 : 验证代码

 

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