C++ 特殊成员函数：默认构造函数、默认析构函数、复制构造函数、赋值运算符

1、绪言

  特殊成员函数：程序员没有进行定义，但C++会自动提供的成员函数
特殊成员函数如下：
  ·默认构造函数
  ·默认析构函数
  ·复制构造函数
  ·赋值运算符
  ·地址运算符
  ·移动构造函数
  ·移动赋值运算符

  如果程序使用对象的方式需要，编译器会自动生成复制构造函数、赋值运算符、地址运算符三个函数的定义。例如，需要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。
移动构造函数和移动赋值运算符是C++11中提供的两个特殊成员函数。这两个函数会有单独的文章讲解，此处不做解读。

2、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。默认构造函数不接受任何一个参数，也不执行任何操作。 以Klunk类为例，Klunk类的默认构造函数如下：

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

**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的对它进行初始化，则必须显式地定义默认构造函数。

2.1默认构造函数形式一

  默认构造函数存在两种形式，一种与编译器自动生成的类似，没有任何参数，可以使用它来设置特定的值。

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

2.2默认构造函数形式二

  还有一种格式是 带参数的构造函数，只要所有参数都有默认值。 Klunk类可以包含如下内联构造函数：

Klunk(int n = 0) {klunk_ct = n;}

需要注意的是 默认构造函数只能有一个，也就是说上述两种形式的默认构造函数只能在程序中出现一个。 如果Klunk中存在如下定义，则会产生二义性。

Klunk::Klunk(){klunk_ct = 0;}//constructor#1
Klunk(int n = 0) {klunk_ct = n;}//ambiguous constarutor#2

  当使用 Klunk bus; 语句来创建对象时，既与构造函数#1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。

3、 默认析构函数

  在未定义任何析构函数时，编译器会自动生成默认析构函数，自动创建的默认析构函数与默认构造函数相似，不接受任何参数，也不执行任何操作。以Klunk类为例，默认析构函数如下：

Klunk::~Klunk(){}

4、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。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参数。例如，Klunk类的复制构造函数原型如下：

Klunk(const Klunk &);

对于复制构造函数必须要知道的两点：何时调用和有何功能。

4.1、何时调用复制构造函数

1.最常见的情况是将新对象显式地初始化为现有的对象。假设klunk是一个Klunk对象，以下4种声明都将调用复制构造函数：

Klunk ditto(metto);
Klunk metoo = metto; 
Klunk also = Klunk(metto);
Klunk *pKlunk = new Klunk(metto);

  其中中间两种可能会使用复制构造函数直接创建metoo何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metto初始化一个匿名对象，并将新对象的地址赋给pKlunk指针。

2.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一个副本。

void function(Class_name);//函数定义声明，参数为值传递方式
function(object_name);

3.编译器在生成临时对象时，也将使用复制构造函数。例如两个对象相加时，编译器会生成一个临时的类对象来保存中间结果。

  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。

4.2、复制构造函数有什么功能

  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。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函数。静态成员不受影响，因为它们属于整个类，而不是各个对象。

5、赋值运算符

  赋值运算符接受并返回一个指向类对象的引用。其函数原型如下：

Class_name & Class_name::operator=(const Class_name &);

将已有的对象赋给另一个对象时，将使用重载的赋值运算符。

Class_name objectaB(m,n,"string");
...//对两个
Class_name  objectaA;
objectaA = objectB;//此处将调用赋值运算符

  赋值运算符与复制构造函数相似，赋值运算符的隐式实现也是对成员进行逐个复制。如果成员本身就是类对象，则程序将使用为这个类定义的赋值运算符来复制成员，但静态数据成员不受影响。
如果类中存在new动态开辟内存的情况，编译器自动提供的赋值运算符就不够用了，自动生成的赋值运算符和复制构造函数只是对指针对象进行浅拷贝，调用对象的指针成员指向被调用对象的指针成员指向的内存，当对两个对象进行清理工作时，会出现错误，对同一片内存空间进行重复清理。所以当类中存在动态内存分配时，需要自定义复制构造函数和赋值运算符，进行深拷贝，这样就可以解决对已清除的空间再进行清理的问题。