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《深度探索C++对象模型》之《构造函数语义学》章节探索与理解

作者：互联网

构造函数语义学

这一章原书主要分析了：编译器关于对象构造过程的干涉，即在对象构造这个过程中，编译器到底在背后做了什么

这一章的重点在于default constructor和copy constructor的相关知识

Default Constructor

一些C++的书籍中告诉我们：如果不写任何构造函数，那么编译器会为我们生成一个默认构造函数（default constructor）

那么，针对这个观点，有两个问题：

1 这句话是正确的吗？

这句话大体是正确的，但是cppreference中有更详细的说明：

隐式声明的默认构造函数
若不对类类型（struct、class 或 union）提供任何用户声明（user-declared）的构造函数，则编译器将始终声明一个作为其类的 inline public 成员的默认构造函数

隐式定义的默认构造函数
若隐式声明的默认构造函数未被定义为弃置的，则当其被ODR 式使用时，它为编译器所定义（即生成函数体并编译之），且它与拥有空函数体和空初始化器列表的用户定义的构造函数有严格相同的效果。即它调用这个类的各基类和各非静态成员的默认构造函数

有没有什么证据能证明编译器真的隐式定义了一个默认构造函数呢？有，考虑如下的一个类：

class A {};

这个类中没有任何成员变量或者成员函数，此时打印出该类的相关信息如下：

// clang -cc1 -fdump-record-layouts -emit-llvm main.cpp 命令
*** Dumping AST Record Layout
         0 | class A (empty)
           | [sizeof=1, dsize=1, align=1,
           |  nvsize=1, nvalign=1]

*** Dumping IRgen Record Layout
Record: CXXRecordDecl 0x55c6626abc70 <main.cpp:1:1, line:3:1> line:1:7 referenced class A definition
|-DefinitionData pass_in_registers empty aggregate standard_layout trivially_copyable pod trivial literal has_constexpr_non_copy_move_ctor can_const_default_init
| |-DefaultConstructor exists trivial constexpr defaulted_is_constexpr 
| |-CopyConstructor simple trivial has_const_param implicit_has_const_param
| |-MoveConstructor exists simple trivial
| |-CopyAssignment trivial has_const_param needs_implicit implicit_has_const_param
| |-MoveAssignment exists simple trivial needs_implicit
| `-Destructor simple irrelevant trivial needs_implicit
|-CXXRecordDecl 0x55c6626abd88 <col:1, col:7> col:7 implicit class A
|-CXXConstructorDecl 0x55c6626ac020 <col:7> col:7 implicit used constexpr A 'void () noexcept' inline default trivial
| `-CompoundStmt 0x55c6626ac4b8 <col:7>
|-CXXConstructorDecl 0x55c6626ac158 <col:7> col:7 implicit constexpr A 'void (const A &)' inline default trivial noexcept-unevaluated 0x55c6626ac158
| `-ParmVarDecl 0x55c6626ac268 <col:7> col:7 'const A &'
`-CXXConstructorDecl 0x55c6626ac308 <col:7> col:7 implicit constexpr A 'void (A &&)' inline default trivial noexcept-unevaluated 0x55c6626ac308
  `-ParmVarDecl 0x55c6626ac418 <col:7> col:7 'A &&'

Layout: <CGRecordLayout
  LLVMType:%class.A = type { i8 }
  NonVirtualBaseLLVMType:%class.A = type { i8 }
  IsZeroInitializable:1
  BitFields:[
]>

DefaultConstructor exists trivial constexpr defaulted_is_constexpr这一行证明了这个类存在一个default constructor且是trivial的，而我们并没有声明和定义，那么自然是编译器为我们自动生成的

2 隐式定义的默认构造函数里发生了什么？

在解决这个问题之前，首先有需要了解一些额外的知识：

default constructor是分为trivial default constructor（平凡默认构造函数，即不进行任何构造动作）和non trivial default constructor（非平凡默认构造函数）

什么情况下default constructor是trivial的呢？cppreference中说明了这一点：

当下列各项全部为真时，类 T 的默认构造函数为平凡的（平凡默认构造函数是不进行任何动作的构造函数。）：

注意上述条件中的第一点也说明了一个事实：如果构造函数是用户定义的，那么必定是非平凡的

再回到隐式定义的默认构造函数里发生了什么？这个问题，就需要从两个角度来考虑了：

  1. 当编译器隐式定义的默认构造函数是一个trivial default constructor时，那么该trivial default constructor什么也不做
  2. 那么当编译器隐式定义的默认构造函数是一个non-trivial default constructor时，该non-trivial default constructor调用这个类的各基类和各非静态成员的默认构造函数

通过以上，我们已经知道了编译器在特定情况下，真的会隐式定义一个default constructor，也知道了在哪些情况下产生的default constructor是trivial的，那么再来详细的讨论一下，什么情况下，编译器生成的default constructor是non-trivial的

// 未完，待续...

标签：const,探索,default,class,C++,implicit,trivial,col,构造函数
来源： https://www.cnblogs.com/xhb19960928/p/11688972.html