类 T
的复制构造函数是非模板构造函数,其首个形参为 T&、const T&、volatile T& 或 const volatile T&,而且要么没有其他形参,要么剩余形参均有默认值。
语法
类名 ( const 类名 & ) | (1) | |
类名 ( const 类名 & ) = default; | (2) | |
类名 ( const 类名 & ) = delete; | (3) | |
其中 类名 必须指名当前类(或类模板的当前实例化),或在命名空间作用域或友元声明中声明时,必须是有限定的类名。
解释
- 复制构造函数的典型声明。
- 强制编译器生成复制构造函数。
- 阻止隐式生成复制构造函数。
凡在对象从同类型的另一对象(以直接初始化或复制初始化)初始化时,调用复制构造函数(除非重载决议选择了更好的匹配或其调用被消除),情况包括
- 初始化:T a = b; 或 T a(b);,其中 b 类型为
T
; - 函数实参传递:f(a);,其中
a
类型为T
而f
为 Ret f(T t); - 函数返回:在如 T f() 这样的函数内部的 return a;,其中
a
类型为T
,它没有移动构造函数。
隐式声明的复制构造函数
若不对类类型(struct、class 或 union)提供任何用户定义的复制构造函数,则编译器始终会声明一个复制构造函数,作为其类的非 explicit 的 inline public
成员。当以下各项均为真时,这个隐式声明的复制构造函数拥有形式 T::T(const T&):
T
的每个直接与虚基类B
均拥有复制构造函数,其形参为 const B& 或 const volatile B&;T
的每个类类型或类类型数组的非静态数据成员M
均拥有复制构造函数,其形参为 const M& 或 const volatile M&。
否则,隐式声明的复制构造函数是 T::T(T&)。(注意因为这些规则,隐式声明的复制构造函数不能绑定到 volatile 左值实参)。
类可以拥有多个复制构造函数,如 T::T(const T&) 和 T::T(T&)。当存在用户定义的复制构造函数时,用户仍可用关键词 default 强迫编译器生成隐式声明的复制构造函数。 | (C++11 起) |
隐式声明(或于其首个声明被预置)的复制构造函数,具有动态异常说明 (C++17 前)异常说明 (C++17 起)中所描述的异常说明。
弃置的隐式声明的复制构造函数
若下列任何条件为真,则不定义类 T 的隐式声明的复制构造函数: | (C++11 前) |
若下列任何条件为真,则 T 的隐式声明的复制构造函数被定义为弃置的: | (C++11 起) |
T
拥有无法复制的非静态数据成员(拥有被弃置、不可访问或有歧义的复制构造函数);T
拥有无法复制的直接或虚基类(拥有被弃置、不可访问或有歧义的复制构造函数);T
拥有带被弃置或不可访问的析构函数的直接或虚基类;
- T 是联合式的类,且拥有带非平凡复制构造函数的变体成员;- T 拥有右值引用类型的数据成员;- T 拥有用户定义的移动构造函数或移动赋值运算符(此条件只导致隐式声明的,而非预置的复制构造函数被弃置)。 | (C++11 起) |
平凡复制构造函数
当下列各项全部为真时,类 T
的复制构造函数为平凡的:
- 它不是用户提供的(即它是隐式定义或预置的),且若它被预置,则其签名与隐式定义的相同 (C++14 前);
T
没有虚成员函数;T
没有虚基类;- 为
T
的每个直接基类选择的复制构造函数都是平凡的; - 为
T
的每个类类型(或类类型数组)的非静态成员选择的复制构造函数都是平凡的;
非联合类的平凡复制构造函数,效果为复制实参的每个标量子对象(递归地包含子对象的子对象,以此类推),且不进行其他动作。不过不需要复制填充字节,甚至只要其值相同,每个复制的子对象的对象表示也不必相同。
可平凡复制 (TriviallyCopyable) 对象,可以通过手动复制其对象表示来进行复制,例如用 std::memmove。所有与 C 语言兼容的数据类型(POD 类型)均为可平凡复制的。
隐式定义的复制构造函数
若隐式声明的复制构造函数未被弃置,则当其被 ODR 式使用时,它为编译器所定义(即生成并编译函数体)。对于 union 类型,隐式定义的复制构造函数(如同以 std::memmove)复制其对象表示。对于非联合类类型(class 与 struct),该构造函数用直接初始化,按照初始化顺序,对对象的各基类和非静态成员进行完整的逐成员复制。若它满足对于 constexpr 构造函数的要求,则生成的复制构造函数为 constexpr
。 (C++11 起)
当 T 拥有用户定义的析构函数或用户定义的复制赋值运算符时,隐式定义的复制构造函数的生成被弃用。 | (C++11 起) |
注解
许多情况下,即使复制构造函数能够产生可观测副作用,它们也会被优化掉,见复制消除。
示例
- struct A
- {
- int n;
- A(int n = 1) : n(n) { }
- A(const A& a) : n(a.n) { } // 用户定义的复制构造函数
- };
- struct B : A
- {
- // 隐式默认构造函数 B::B()
- // 隐式复制构造函数 B::B(const B&)
- };
- struct C : B
- {
- C() : B() { }
- private:
- C(const C&); // 不可复制,C++98 风格
- };
- int main()
- {
- A a1(7);
- A a2(a1); // 调用复制构造函数
- B b;
- B b2 = b;
- A a3 = b; // 转换到 A& 并调用复制构造函数
- volatile A va(10);
- // A a4 = va; // 编译错误
- C c;
- // C c2 = c; // 编译错误
- }
缺陷报告
下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。
DR | 应用于 | 出版时的行为 | 正确行为 |
---|---|---|---|
CWG 2171 | C++14 | X(X&) = default 非平凡 | 使它平凡 |
CWG 496 | C++11 | 有 volatile 成员的结构体是可平凡复制的 | volatile 成员令复制非平凡 |
CWG 2094 | C++14 | volatile 成员令复制非平凡 | 有 volatile 成员的结构体是可平凡复制的 |