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在三种情况下，会以一个object的内容作为另一个class object的初值：
- object明确初始化
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class {...};X x;X xx = x; - object被当作参数交与某个函数
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extern void foo(X x);void bar(){ X xx; foo(xx);} - 函数返回值是一个class object
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X foo_bar(){ X xx; ... return xx;}
如果开发者已经明确定义了一个copy constructor如下：
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//copy constructor可以是多参数，其中有一个参数是其class typeX::X(const X& x);Y::Y(const Y& y); |
那么在大部分情况下，当class object以另一个同类实体作为初值时，上述constructor会被调用，这可能会导致一个暂时性class object的产生或程序代码发生改变（或二者都有）。
Default Memberwise Initialization
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如果函数并没有提供一个explicit copy constructor，那么其拷贝同类型对象的操作由default memberwise initialization完成，其执行策略为：对每一个内建或派生的data member的值，从某一个object拷贝到另一个object。不过它不会拷贝其中的member class object，而是实施递归式的memberwise initialization(对每一个对象依次执行default memberwise initialization）。
实例
考虑如下class声明：
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class String{public: ...//不存在explicit copy constructorprivate: char *str; int len;};
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String object的default memberwise initialization发生于这种情况：
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String noun("book");String verb = noun;
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其完成方式类似于依次各别设定每一个member：
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verb.str = noun.str;verb.len = noun.len; |
如果String是另一个class的member：
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class Word{public: ...//不存在explicit copy constructorprivate: int _occurs; String _word;};
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那么一个Word object的default memberwise initialization会拷贝其内建的member _occurs，然后对String member执行递归式memberwise initialization。
如果开发者没有为class指定copy constructor，那么编译器也会生成implicit的声明与定义。类似于Default constructor，C++亦把copy constructor区分为trivial与non-trivial两种，只有non-trivial的实体才会被合成于程序之中。决定一个copy constructor是否为trivial的依据是class是否表现出所谓的“bitwise copy semantics”。
Bitwise Copy Semantics
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Word noun("book");
void foo(){ Word verb = noun;}
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很明显verb是根据noun来初始化，但在未了解Word class声明之前，我们无法预测该初始化操作的程序行为。如果开发者定义了copy constructor，那么编译器会调用它。如果没有，编译器会根据class 是否展现出bitwise copy semantics，来合成一个copy constructor。
举例而言，如果Word内部数据仅仅含有内置类型，那么编译器不会合成copy constructor，而是执行bitwise copy。但如果Word内含一个String object，而String class存在一个explicit copy constructor，那么编译器将不得不合成一个copy constructor，以调用member object的copy constructor，在该合成的copy constructor中，内置类型仍然使用bitwise copy。
Bitwise Copy不出现的情况
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一个class有四种情况不会表现出bitwise copy：
- class内含一个member object，而后者有一个copy constructor（无论是开发者指定还是编译器合成）
- class继承自一个base class，而后者存在一个copy constructor（无论是开发者指定还是编译器合成）
- class声明了一个或多个virtual functions
- class存在的继承体系内存在一个或多个virtual base class
在前两种情况下，编译器会将member或base class的copy constructors插入至合成的copy constructors中。
重设定vptr
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在上一节我们曾经阐述过，含有virtual functions的class会在编译期间构造函数会自发扩张：
- class会增加一个vtbl
- class object会增加一个vptr
显然，vptr是决定多态机制能否正确运行的关键，当编译器将vptr导入至class之中时，该class不再具备bitwise semantics。编译器需要合成一个copy constructor，将vptr合理初始化。
实例
现有继承体系及class声明如下：
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class ZooAnimal{public: ZooAnimal(); virtual ~ZooAnimal(); virtual void animate(); virtual void draw();private: ...//some data};class Bear : public ZooAnimal{public: Bear(); void animate(); void draw();private: ...//some data};
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ZooAnimal object相互赋值或者Bear object相互赋值都可以通过bitwise copy semantics完成。在这种情况下，vptr保持bitwise copy是安全的。
当一个base class object以其derived class object内容作初始化操作时，其vptr也需要保证安全：
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Bear B;ZooAnimal Z = B;//sliced |
显然，Z的vptr不应该指向Bear的vtbl，也就是说，Base class被合成出来的copy constructor会明确设定object的vptr指向Base Class的vtbl，而非从rhs处执行bitwise copy。
处理Virtual Base Class Subobject
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一个class object如果以另一个object作为初值，而后者带有一个virtual base class subobject，那么bitwise semantics同样会失效。
在上一节中我们已经编译器需要保证在运行期明确virtual base class subobject的位置。Bitwise copy可能会破坏这个位置。
实例
现有继承体系及class声明如下：
···C++
class Raccoon:public virtual ZooAnimal{
public:
Raccoon();
Raccoon(int val);
…
private:
…//some data
}
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在开发者撰写的constructor中，编译器会生成： 1. 调用ZooAnimal的default constructor代码 2. Raccoon的vptr初始化代码 3. 定位Raccoon中ZooAnimal subobject代码
编译器会将上述代码插入至两个constructor之内，并且放在开头位置。
当一个class object以其derived class object作为初值时，bitwise失效，因为此时编译器必须判断“后续当程序员试图存取其Base class subobject时程序能否正常运行。考虑如下继承体系与声明：![image_1cchtdv2o1tvlga1o4414a752613.png-20.9kB][3]```C++class RedPanda:public Raccoon{public: RedPanda(); RedPanda(int val);private: ...}
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现有object分析图如下：
在下述代码中，编译器无法判断bitwise copy是否有效，因为编译器无法了解Raccoon是否指向了一个真正的Raccoon对象：
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Raccoon *ptr;Raccoon little_critter = *ptr;//可能ptr指向了派生类 |
总结
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我们是否可以认为，在bitwise copy完全合理的情况下，应当禁止调用copy constructor以优化程序？这个问题将会在后续章节中讨论。
本节我们讨论了class不再保持bitewise copy semantics的四种情况，在这四种情况下，如果未声明copy constructor，那么编译器为了保证初始化正确，将会合成一个copy constructor。
原文:大专栏 构造函数语义学——Copy Constructor的建构操作
原文地址：https://www.cnblogs.com/wangziqiang123/p/11618218.html