编译器肯定会为没有constructor的类生成一个default constructor吗？ ——感叹国内教科书中的常识性错误

 

 

看完了《inside c++ object model》，接下来，就是亲自动手实践验证了。 依然记得大二时候那本清华大学出版社出版的C++教材，我用了2周时间就看完了，那时候的我还没有任何面向对象的思想，更别提项目经验了。感觉整个C++就是把C的struct扩充了一下，又加了点多态机制和泛型编程罢了（事实上，那时候对多态和泛型编程的概念也不是很清楚，只知道virtual和templete）。呵呵。。 而今看来很是自负啊。  事实上那本书虽然简单，但我却看过很多遍，在讲到构造函数时，书中有一条很明确的写到：“当一个类没有构造函数时候，那么编译器就会为它生成一个默认的构造函数”。 在我没有读到Lippman大牛的著作权，或许我会一直以为这是个永恒不变的真理。Lippman对于很多程序员的这一点认识如是评论道：

“C++新手一般有两个常见的误解：

1.任何class如果没有定义default construtor，就会被合成一个出来；

2.编译器合成出来的default constructor会明确设定class内每一个data member”

看看第一条，莫不是说那个写教科书的人也是个C++新手？呵呵。。 

Lippman又明确解释道，编译器只有在需要的时候才会自动生成一个default constructor。至于什么时候是必要的时候：符合以下4点就是有必要的时候：

1.带有default constructor的成员class member object；

2.带有default constructor的基类；

3.带有virtual function；

4.带有vitrual base class。

Lippman对于这四点没有给出明确的验证实例，因为要验证一个编译器是否为一个类合成了default constructor，除了从汇编语言的角度来看汇编代码外，貌似没有其它任何方法了。。感叹自己汇编很弱，不能从汇编角度来分析，但幸运的是我在VS2008里面无意中发现了一种验证方法。先来看看如下代码：（这点简单代码能验证上述4个条款）

 

#include

using namespace std;

class BaseClass
{
public:
    int a;
    int b;
    //virtual void showClassInfo(){};
    //BaseClass(){}
};

class DerivedClass:public BaseClass
{
public:
    int c;
};

int main(int *argc,char **argv)
{
    BaseClass baseClass;
    //cout<
    cout<<sizeof(baseClass)<
    DerivedClass derivedClass;
    //cout<
    cout<<sizeof(derivedClass)<
    return 0;
}

得出的结果将会是：8 12  

这证明类的nonstatic data member被正确的申请了内存空间。而如果我们去掉：

//cout<

这行的注释，会出现runtime error. 给出的提示信息为：the variable “baseClass”is being used without being initialized.(baseClass未进行初始化），我假设这句话意图在指出这个异常是由于baseClass没有设定默认的构造函数，而并不是因为没有给baseClass.a和baseClass.b赋初值，为了验证这一点，我加了一个什么也没做的构造函数，去掉

//BaseClass(){}

这一行的注释，那么得出的结果会是：

-858993460 -858993460
8
12

此时程序没有任何异常。验证了我之前的假设是对的。构造函数的确没有给baseClass的data member做初始化操作，而却得以正常运行。

如果我们将上述代码中的这一样注释掉：（注意BaseClass的构造函数此时是注释掉的）

//virtual void showClassInfo(){};

这行代码的注释去掉，那么程序会照样正常运行，得出的结果会是：

-858993460 -858993460
12
16

此时baseClass中隐含了一个vptr指向virtual function table，造就了baseClass的重新布局（增加了4个byte)。对于C++对象布局，可以看看我之前的一篇博文“点击这里”  。这也就验证了Lippman所说的第三条。为了验证第四条，我们将上述代码中的这一行：

//cout<

注释去掉，此时又会出现runtime error.而给出的信息为：the variable “derivedClass”is being used without being initialized.(derivedClass未进行初始化）。证明编译器又没有为非vitual继承的derived class合成默认的构造函数。 那么正常的virtual 继承会出现什么状况呢？再试着将这行代码

class DerivedClass:public BaseClass

改为如下：

class DerivedClass:virtual public BaseClass

（注意//cout<的注释是去掉的）

程序又将会正常运行，而且得出的结果是：

8
-858993460
16

如此便验证了第四条。

至此，第一条和第二条的验证方法也就没必要再说下去了，大同小异。

最后，不得不感叹国外教科书作家Lippman和国内教科书作家的的差异。。