Effective C++ 条款05 了解C++默默编写并调用哪些函数

什么时候empty class(空类)不再是个empty class呢？当C++处理过它之后。是的，如果你自己没声明，编译器就会为它声明（编译器版本的）一个copy构造函数、一个copy assignment操作符和一个析构函数。此外如果你没有声明任何构造函数，编译器也会为你声明一个default构造函数。所有这些函数都是public且inline(见条款30)。因此，如果你写下：

class Empty {};

这就好像你写下这样的代码：

class Empty {
public:
  Empty(){...} //default构造函数
  Empty(const Empty& rhs){...} //copy构造函数
  ~Empty(){...} //析构函数，是否该是virtual见稍后说明
  Empty& operator=(const Empty& rhs){ ...} //copy assignment操作符.
};

惟有当这些函数被需要(被调用)，它们才会被编译器创建出来。程序中需要它们是很平常的事。下面代码造成上述每一个函数被编译器产出：

Empty el; //default构造函数;析构函数
Empty e2 (e1) ; // copy构造函数
e2=e1; //copyassignment操作符

好，我们知道了，编译器为你写函数，但这些函数做了什么呢？唔，default构造函数和析构函数主要是给编译器一个地方用来放置“藏身幕后”的代码，像是调用base classes和non-static成员变量的构造函数和析构函数。注意，编译器产出的析构函数是个non-virtual(见条款7)，除非这个class的base class自身声明有virtual析构函数(这种情况下这个函数的虚属性；virtualness；主要来自base class)。

至于copy构造函数和copy assignment操作符，编译器创建的版本只是单纯地将来源对象的每一个non-static成员变量拷贝到目标对象。考虑一个Namedobject template，它允许你将一个个名称和类型为T的对象产生关联：

template<typenameT>
class Namedobject {
public:
  Namedobject(const char*name,const T& value);
  Namedobject(const std::string& name,const T& value);
  ....
private:
  std::string nameValue;
  T objectvalue;
};

由于其中声明了一个构造函数，编译器于是不再为它创建default构造函数。这很重要，意味如果你用心设计一个class，其构造函数要求实参，你就无须担心编译器会毫无挂虑地为你添加一个无实参构造函数(即default构造函数)而遮盖掉你的版本。

Namedobject既没有声明copy构造函数，也没有声明copya ssignment操作符，所以编译器会为它创建那些函数(如果它们被调用的话)。现在，看看copy构造函数的用法：

Namedobject<int> no1("Smallest Prime Number",2);
Namedobject<int> no2(no1); //调用copy构造函数

编译器生成的copy构造函数必须以no1.nameValue和nol.objectValue为初值设定no2.nameValue和no2.objectValue。两者之中，nameValue的类型是 string，而标准string 有个copy构造函数，所以no2.nameValue的初始化方式是调用string的copy构造函数并以nol.nameValue为实参。另一个成员Namedobject<int>::objectValue的类型是int(因为对此template具现体而言T是int)，那是个内置类型，所以no2.objectValue会以“拷贝no1.objectValue内的每一个bits”来完成初始化。

编译器为Namedobject<int>所生的 copy assignment操作符，其行为基本上与copy构造函数如出一辙，但一般而言只有当生出的代码合法且有适当机会证明它有意义(见下页)，其表现才会如我先前所说。万一两个条件有一个不符合，编译器会拒绝为class生出operator=。

举个例子，假设Namedobject 定义如下，其中nameValue是个reference to string，objectvalue是个 const T:

template<class T>
class Namedobject {
public:
  //以下构造函数如今不再接受一个const名称，因为nameValue
  //如今是个reference-to-non-const string。先前那个char*构造函数
  //已经过去了，因为必须有个string可供指涉。
  Namedobject(std::string& name,const T& value);
  .... //如前，假设并未声明operator=
private:
  std::string& nameValue；//这如今是个reference
  const T objectvalue; //这如今是个const
};

现在考虑下面会发生什么事：

std::string newDog("Persephone");
std::string oldDog("Satch") ;
Namedobject<int> p(newDog,2); //当初撰写至此，我们的狗Persephone即将度过其第二个生日。
Namedobject<int> s(oldDog，36)；//我小时候养的狗Satch则是36岁，--如果她还活着。
p=s; //现在p的成员变量该发生什么事？

赋值之前，不论p.nameValue和s.nameValue都指向string对象(当然不是同一个)。赋值动作该如何影响p.nameValue 呢？赋值之后p.nameValue应该指向s.nameValue所指的那个string吗？也就是说reference自身可被改动吗？如果是，那可就开辟了新天地，因为C++并不允许“让reference改指向不同对象”。换一个想法，p.nameValue所指的那个string对象该被修改，进而影响“持有pointers或references而且指向该string”的其他对象吗？也就是对象不被直接牵扯到赋值操作内？编译器生成的copy assignment操作符究竞该怎么做呢？

面对这个难题，C++的响应是拒绝编译那一行赋值动作。如果你打算在一个“内含reference成员”的class内支持赋值操作(assignment)，你必须自己定义copy assignment操作符。面对“内含const成员”(如本例之objectvalue)的classes，编译器的反应也一样。更改const成员是不合法的，所以编译器不知道如何在它自已生成的赋值函数内面对它们。最后还有一种情况：如果某个base classes 将copy assignment操作符声明为private，编译器将拒绝为其derived classes生成一个copy assignment 操作符。毕竟编译器为 derived classes所生的copy assignment操作符想象中可以处理base class成分(见条款12)，但它们当然无法调用derived class无权调用的成员函数。编译器两手一摊，无能为力。

请记住

■ 编译器可以暗自为class创建default构造函数、copy构造函数、copy assignment操作符，以及析构函数。