Copy constructor拷贝构造函数

标签：拷贝构造函数

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        拷贝构造函数是C++语言中用一个已有对象创建一个新对象的特殊构造函数，该函数的第一个参数必须是函数所在类型的引用(译注:const/non-const都可以,可以有多个参数剩余参数必须有默认值,一定要是引用,这些原因见后，问：有多个参数拷贝构造如何调用?).
通常编译器会自动为每一个class创建一个拷贝构造函数(显示拷贝构造);有些情况下程序员自定义了拷贝构造函数(用户自定义拷贝构造)，这时编译器不合成拷贝构造函数。因此，总是有一个拷贝构造函数要么是用户自定义或者编译器生成。
        通常当一个对象内含指针或者非共享的引用(如文件描述符)需要一个用户自定义的拷贝构造函数，这时需要一个用于自定的析构函数和赋值函数(译注：The big three三大件)

定义：
        可以通过拷贝构造函数和赋值函数实现拷贝，拷贝构造函数的第一个参数是所属对象的引用(可能是const或者volatile)，拷贝构造函数可能有多个参数，但是剩余的参数必须有默认值。下面是合法的关于class X的拷贝构造函数定义：

X(const X& copy_from_me);
X(X& copy_from_me);
X(volatile X& copy_from_me);
X(const volatile X& copy_from_me);
X(X& copy_from_me, int = 0);
X(const X& copy_from_me, double = 1.0, int = 42);
...

X a = X();     // 第一个X(const X& copy_from_me)合法，第二个X(X& copy_from_me)则非法
               // 因为第二个想要一个non-const X&来创建a，但是编译器调用默认构造函数创建一个临时对象再利用拷贝构造生成临时对象的一份拷贝，对于有些编译器上述采用第二种拷贝构造函数不会报错，但是这是不可移植的(非标准)
             

const X a;
X b = a;       // X(const X& copy_from_me)是合法的，X(X& copy_from_me)是不合法的，因为后者希望一个non-const X&

std::auto_ptr拷贝构造函数必须是non-const &:
std::auto_ptr<type> a;//译注
std::autor_ptr<type> b=a;//a将所有权转让给b The following are invalid copy

X a;
X b=a;//拷贝构造合法的前提的其第一个参数必须是引用

X(X copy_from_me);
X(const X copy_from_me);

T  x=a;

X fun(){
	X a;
	....;//针对a的操作
	return a;
}

X _result;
void fun(X& _result){
	...;
	return;
}

     操作：

     对象的赋值有两种方法：

Object a;
Object b;
a = b;       // 转化为Object::operator=(const Object&),因此调用A.operator=(B)进行复制，而非拷贝构造

Object b = a; //转化为Object::Object(const Object&)调用拷贝构造函数

type function(Object a);

Object a = function();

例子：
       以下例子介绍了拷贝构造函数怎么工作及为什么要调用它们：
       显示拷贝构造函数：
               让我们先看如下例子:

#include <iostream>
 
class Person {
public:
    int age;
 
    explicit Person(int a) 
        : age(a)
    {
    }
};
 
int main() 
{
    Person timmy(10);
    Person sally(15);
 
    Person timmy_clone = timmy;
    std::cout << timmy.age << " " << sally.age << " " << timmy_clone.age << std::endl;//10 15 10
    timmy.age = 23;
    std::cout << timmy.age << " " << sally.age << " " << timmy_clone.age << std::endl;//23 15 10
}

Person(const Person& other) 
    : age(other.age) // calls the copy constructor of the age,内置类型是operator =直接赋值
{
}

     用户自定义拷贝构造函数：
现在，考虑一个非常简单的内含动态数组类像如下：

#include <iostream>
 
class Array {
public:
    int size;
    int* data;
 
    implicit Array(int sz) 
        : size(sz), data(new int[size])
    {
    }
 
    ~Array() 
    {
        delete[] this->data;
    }
};
 
int main() 
{
    Array first(20);
    first.data[0] = 25;
    {
        Array copy = first;
        std::cout << first.data[0] << " " << copy.data[0] << std::endl;
    }    //25 25 (1)
    first.data[0] = 10;    //segment fault (2)
}

Array(const Array& other)
  : size(other.size), data(other.data) {}

// for std::copy
#include <algorithm>
 
Array(const Array& other)
    : size(other.size), data(new int[other.size]) 
{
    std::copy(other.data, other.data + other.size, data); 
}

       拷贝构造和模板：
       和预期相反，一个模板拷贝构造函数不是用户自定义拷贝构造函数。如下这样定义是不够的：

template <typename A> Array::Array(A const& other)
    : size(other.size()), data(new int[other.size()]) 
{
    std::copy(other.begin(), other.end(), data);
}

      位拷贝构造：
      位拷贝构造函数执行为对象中所有元素简单的variable-by-variable赋值操作，位拷贝构造因此称为从原始对象到新对象的bit-by-bit拷贝。
 
       可以从上图清晰看出位拷贝构造使得原始对象和新对象都指向了同一变量，因此当一个对象的p改变后两个对象都改变

       Logical copy constructor产生一份真是的拷贝即使是动态数据结构，如下图：
 
       从上图可以看出一个新的动态成员变量被创建(这里是new)并拷贝了原始对象的值

       显示拷贝构造：
       显示拷贝构造使用关键字explicit,例如：

explicit X(const X& copy_from_me);

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原文地址：http://blog.csdn.net/liuxuejiang158blog/article/details/35988753