C++Primer Plus第十二章程序清单12.1~12.3一个失败的例子分析

12.1.2 特殊成员函数
StringBad 类的问题是由特殊成员函数引起的。这些成员函数是自动定义的，就 StringBad 而言，这些函数的行为与类设计不符。具体地说，C++自动提供了下面这些成员函数:
1，默认构造函数，如果没有定义构造函数;
2，默认析构函数，如果没有定义;
3，复制构造函数，如果没有定义;
4，赋值运算符，如果没有定义;
5，地址运算符，如果没有定义。
更准确地说,编译器将生成上述最后三个函数的定义–如果程序使用对象的方式要求这样做。例如，
如果您将一个对象赋给另一个对象，编译器将提供赋值运算符的定义。结果表明，StringBad 类中的问题是由隐式复制构造函数和隐式赋值运算符引起的。隐式地址运算符返回调用对象的地址(即this指针的值)。这与我们的初衷是一致的，在此不详细讨论该成员函数。默认析构函数不执行任何操作，因此这里也不讨论，但需要指出的是，这个类已经提供默认构造函数。至于其他成员函数还需要进一步讨论。
C++11提供了另外两个特殊成员函数:移动构造函数(moveconstructor)和移动赋值运算符(moveassignment operator)，这将在第18章讨论。
1.默认构造函数
如果没有提供任何构造函数，C++将创建默认构造函数。例如，假如定义了一个Klunk 类，但没有提供任何构造函数，则编译器将提供下述默认构造函数:

	Klunk::Klunk())//implicit default constructor

也就是说,编译器将提供一个不接受任何参数,也不执行任何操作的构造函数(默认的默认构造函数)，这是因为创建对象时总是会调用构造函数:

	Klunk lunk;//invokes default constructor

默认构造函数使Lunk 类似于一个常规的自动变量，也就是说，它的值在初始化时是未知的。如果定义了构造函数，C++将不会定义默认构造函数。如果希望在创建对象时不显式地对它进行初始化，则必须显式地定义默认构造函数。这种构造函数没有任何参数，但可以使用它来设置特定的值

	Klunk::Klunk()//explicit default constructor
	{
	 klunk ct=0;
	 ...
	 }

带参数的构造函数也可以是默认构造函数，只要所有参数都有默认值。例如，Klunk类可以包含下述内联构造函数:

Klunk(int n=0){fklunk ct=n};

但只能有一个默认构造函数。也就是说，不能这样做:

Klunk(){fklunkct=0}
Klunk(intn=0){klunk ct=n};
// constructor #1
//ambiquous constructor #2

这为何有二义性呢?请看下面两个声明:

	Klunk kar(10);//clearly matches Klunt(int n)
	Klunk bus ;
	//could match either constructor

第二个声明既与构造函数#1(没有参数)匹配，也与构造函数#2(使用默认参数0)匹配。这将导致编译器发出一条错误消息。

2.复制构造函数
复制构造函数用于将一个对象复制到新创建的对象中。也就是说，它用于初始化过程中(包括按值传递参数)，而不是常规的赋值过程中。类的复制构造函数原型通常如下:

Class name(const Class name &);

它接受一个指向类对象的常量引用作为参数。例如，String类的复制构造函数的原型如下:

StrinqBad(const StringBad &);

对于复制构造函数，需要知道两点:何时调用和有何功能。

3.何时调用复制构造函数
新建一个对象并将其初始化为同类现有对象时，复制构造函数都将被调用。这在很多情况下都可能发生，最常见的情况是将新对象显式地初始化为现有的对象。例如，假设moto是一个 StringBad 对象，则下面4种声明都将调用复制构造函数:

StringBad ditto(motto);// calls stringBad(const StringBad &)
StringBad metoo=motto;//calls StringBad(constStringBad &)
StringBad also=StringBad(motto);
					//calls stringBad(const stringBad &)
StringBad *pStringBad =newStringBad(motto);
					//calls stringBad(const stringBad &)

其中中间的2种声明可能会使用复制构造函数直接创建metoo和also，也可能使用复制构造函数生成一个临时对象，然后将临时对象的内容赋给 metoo和 also，这取决于具体的实现。最后一种声明使用 moto初始化一个匿名对象，并将新对象的地址赋给 pstring指针。
每当程序生成了对象副本时，编译器都将使用复制构造函数。具体地说，当函数按值传递对象(如程序清单12.3中的 callme20)或函数返回对象时，都将使用复制构造函数。记住，按值传递意味着创建原始变量的-个副本。编译器生成临时对象时，也将使用复制构造函数。例如，将3个Vector 对象相加时，编译器可能生成临时的 Vector 对象来保存中间结果。何时生成临时对象随编译器而异，但无论是哪种编译器，当按值传递和返回对象时，都将调用复制构造函数。具体地说，程序清单12.3中的函数调用将调用下面的复制构造函数:

callme2(headline2);

程序使用复制构造函数初始化sb–callme20)函数的 StringBad 型形参。由于按值传递对象将调用复制构造函数，因此应该按引用传递对象。这样可以节省调用构造函数的时间以及存储新对象的空间。
默认的复制构造函数的功能默认的复制构造函数逐个复制非静态成员(成员复制也称为浅复制)，复制的是成员的值。在程序清单
12.3中，下述语句:

StringBad sailor =sports;

与下面的代码等效(只是由于私有成员是无法访问的，因此这些代码不能通过编译):

StringBad sailor;
sailor.str=sports.str;
sailor.len =sports.len;

如果成员本身就是类对象，则将使用这个类的复制构造函数来复制成员对象。静态函数(如num_strings)不受影响，因为它们属于整个类，而不是各个对象。图12.2说明了隐式复制构造函数执行的操作。
12.1.3 回到 Stringbad:复制构造函数的哪里出了问题现在介绍程序清单 12.3 的两个异常之处(假设输出为该程序清单后面列出的)。首先，程序的输出表明，析构函数的调用次数比构造函数的调用次数多2，原因可能是程序确实使用默认的复制构造函数另外创建了两个对象。当 callme20被调用时，复制构造函数被用来初始化 callme20的形参，还被用来将对象 sailor 初始化为对象 sports。默认的复制构造函数不说明其行为，因此它不指出创建过程，也不增加计数器 mum_strings 的值。但析构函数更新了计数，并且在任何对象过期时都将被调用，而不管对象是如何被创建的。这是一个问题，因为这意味着程序无法准确地记录对象计数。解决办法是提供一个对计数进行更新的显式复制构造函数:StringBad::stringBad(constString&s)
num strings++;
…//important stuff to go here
提示:如果类中包含这样的静态数据成员，即其值将在新对象被创建时发生变化，则应该提供一个显式复制构造函数来处理计数问题。
第二个异常之处更微妙，也更危险，其症状之一是字符串内容出现乱码
:headline2:DÃo
原因在于隐式复制构造函数是按值进行复制的。例如,对于程序清单 12.3,隐式复制构造函数的功能相当于
:sailor.str =sport.str;
这里复制的并不是字符串，而是一个指向字符串的指针。也就是说，将sailor 初始化为 sports 后，得到的
是两个指向同一个字符串的指针。当 operator<<0)函数使用指针来显示字符串时，这并不会出现问题。但当析构函数被调用时，这将引发问题。析构函数 StingBad 释放 str 指针指向的内存，因此释放 sailor 的效果如下