C++第六节课 - 拷贝构造函数

一、复习构造函数

一般情况下，构造函数都需要我们自己去写！

但是有两种情况自己可以不用去写构造函数：

• 内置类型成员都有缺省值，且初始化符合我们的要求；
• 全是自定义类型的构造，且这些类型都定义默认构造；

且对于不同的编译器来说，有的可能也会对内置类型的成员变量进行初始化！

下面分别是在VS2013和VS2019中的结果：

二、复习析构函数

return之后调用析构函数！

注意点：假如当前有一个成员变量如下：

这里的_a[100]需不需要使用析构函数来释放？

答案是：不需要，析构函数用于释放动态申请的资源，例如下面所示，对于静态的资源（在栈上），不需要我们去手动的释放，出了作用域会自动销毁！（如果定义的是全局对象或者静态对象->不在堆上不需要自己手动释放的，都不需要用析构函数来释放！这些程序结束后会自动销毁！）

结论：什么时候需要写析构函数，什么时候不写析构函数？

• 一般情况下，有动态申请资源，就需要显示写析构函数释放资源；
• 没有动态申请的资源，不需要写析构；
• 需要释放资源的成员都是自定义类型，不需要写析构；

 例如下面两种不需要构建析构函数：

三、拷贝构造函数

补充知识点：

C++规定：

• 内置类型可以直接拷贝；
• 自定义类型必须调用拷贝构造函数实现拷贝；
• 执行func(Date d)这一函数，实际上是先去Date这个类中执行拷贝构造函数，再运行函数体内的代码；

不仅仅是在传参上面，正常的赋值也是这样的；

假设这里不传入引用：如果我们传入d1，因为d1是自定义类型，传入d1需要调用拷贝构造函数，而调用拷贝构造函数需要传入d1......此时引起无限循环！

拷贝构造函数的参数只有一个且必须是类类型对象的引用，使用传值方式编译器直接报错，
因为会引发无穷递归调用。 

因此，传入引用或者指针都可以！

但是一般我们传引用，因为引用比指针用着更加方便；

此时this就是d2，d在这里就是d1（d是d1的别名）！

拷贝构造函数传引用调用的时候一般最好加上const！

加上const之后，此时d的值不能别修改，如果我们意外将数据传反了，编译器会主动提示，方便我们检查！ （权限可以缩小，不能方法！）

注意点：权限的private的变量只是在类外的实例化对象不能使用，但是在类内还是能调用的！

例如这里的312行的_year和320的_year是同一个_year吗？

答案：不是的！320的_year只是变量的声明，312中的_year是this的year！

一个是d2的_year，一个是d1的year！

若未显式定义，编译器会生成默认的拷贝构造函数。 默认的拷贝构造函数对象按内存存储按
字节序完成拷贝，这种拷贝叫做浅拷贝，或者值拷贝。

• 内置类型成员完成值拷贝/浅拷贝；（类似于memcpy，一个字节一个字节的值拷贝过去）
• 自定义类型成员会调用他的拷贝构造；

例如下面：

将d1进行初始化赋值，d2会按照字节拷贝d1；

这里可以发现，日期类可以不写，默认生成的拷贝构造函数就够用；

但是有的情况下我们必须要自己写拷贝构造函数：

如果使用默认的拷贝构造函数，当st1销毁的时候，会调用析构函数来清理，其实st2也会调用析构函数来清理：会造成同一块空间被清理两次！

且对于这种来说，后定义的会先析构：st2会先进行析构！

因此，此时就需要自己实现深拷贝！（关于深拷贝我们后面再讲）

且如果此时st1.push(x)在st2中也有！ 两者产生影响！

自己实现的析构函数完成深度拷贝的代码如下：

总结：为什么有的时候不能使用浅拷贝？

• 会析构两次，导致报错；
• 对一个对象进行修改会影响另一个！

这里Data和Queue都不需要我们自己写：（分别对应左边两条准则），但是stack需要自己完成实现！

思考下面这种情况：

void func(Date& d)
{}void func(Stack st)
{}int main()
{Date d1;func(d1);Stack st1;func(st1);
}

• 这里d是d1的别名，通过引用直接对d1进行操作，比较方便；
• 如果stack这里已经实现深拷贝，如果Stack进行传值调用，要进行拷贝构造，如果stack过大，开辟的空间会非常大；
• 如果此时传递的是对象的引用，则不会调用拷贝构造函数。函数将直接操作原始对象。

如果返回的对象出作用域不会被销毁，我们此时可以返回引用（不会调用拷贝构造函数）；

如果返回的对象出作用域后被销毁，我们此时使用带引用的返回值！

如果你从一个函数返回一个对象的引用，而该对象在函数返回后超出了作用域，那么返回的引用将指向一个已经被销毁的对象。这种情况会导致未定义行为。

1. 按值返回

• 拷贝构造：当函数返回一个类类型的对象时，通常会调用拷贝构造函数来创建返回值的副本。这意味着返回的对象是原始对象的一个拷贝，函数结束后，原始对象的生命周期不会受到影响。
• 示例：

class MyClass {  
public:  int value;  MyClass(int v) : value(v) {}  MyClass(const MyClass &obj) : value(obj.value) { // 拷贝构造函数  // 其他初始化  }  
};  MyClass createObject() {  MyClass obj(10); // 局部对象  return obj;      // 返回对象的副本  
}  int main() {  MyClass myObj = createObject(); // 调用拷贝构造函数  // myObj.value 现在是 10  
}

2. 返回值优化 (RVO)

• 返回值优化：现代 C++ 编译器通常会应用返回值优化（Return Value Optimization, RVO），以避免不必要的拷贝。在这种情况下，编译器会直接在调用者的上下文中构造返回对象，从而省略拷贝构造的调用。
• 示例：

  MyClass createObject() {  return MyClass(10); // 可能会直接在调用者的上下文中构造对象  
  }

但是注意：引用的返回值不能是出了函数域就销毁的！如果是这种情况只能使用传值返回！

上面一种可以使用引用返回，下面一种不可以！

总结：拷贝构造函数典型调用场景：

• 使用已存在对象创建新对象
• 函数参数类型为类类型对象
• 函数返回值类型为类类型对象