两个比较容易混淆的概念：Default Memberwise Initialization和Bitwise Copy

出处http://blog.csdn.net/zssureqh/article/details/7696231

一、首先要分清楚这两者之间的关系：两个概念属于不同“集合”（但有部分交集）。

1. Default Memberwise Initialization是与user defined Initialization相对应的。是从编译器（计算机）与程序员（用户）的角度出发；

2. bitwise copy 是与memberwise copy相对应的。是两种不同的拷贝方式，编译器通常为了效率会选择bitwise方式拷贝（尤其针对于POD(=Plain Old Data）类型）。

那么为什么这两个概念经常会混淆呢？主要原因是二者有部分交集——在类的对象初始化或者赋值（operator=）时，两个概念会同时出现。

从对象整体角度出发，默认的对象赋值操作和初始化操作（default assignment and initialization ），编译器会选择memberwise方式（这里不是指memberwise copy，更确切的说应该是：individually assignment or initialization）操作，即对构成对象中的每一个成员数据分别进行赋值或者初始化。从对象的数据成员角度出发，具体到对象的每一个数据成员的操作，编译器通常采用（可以认为就是）bitwise copy操作，就像memcpy或者memset函数一样，原样将内存中的数据按位复制一份。

具体操作参见维基百科的例图：

图1表示A和B两个对象 

图2表示bitwise拷贝方式  

图3表示memberwise拷贝方式

具体的bitwise copy和memberwise copy如下：（左图为bitwise copy，右图为memberwise copy)

二、接下来看一下默认构造函数（Default Constructor——由编译器来完成）

这就引出了一个问题：什么情况下需要实现默认的构造函数呢？

自然是编译器需要它的时候（切记不是程序员需要的时候），通常以下四种情况，需要编译器来实现默认的构造成员函数（default constructor）：

1) 类中含有成员类对象，并且此类对象含有默认构造函数；

这种情况下，如果没有显示的定义构造函数，那么需要一次构造类中定义的所有成员，当构造成员类对象（member class object）的时候，需要调用此成员类的默认构造函数，所以这时候需要编译器构造出默认的构造函数，来调用成员类的默认构造函数

2) 类的基类中至少有一个含有默认的构造函数；

如果没有显式的定义构造函数，同样编译器构造派生类的时候，必然需要调用基类的构造函数，所以需要编译器在派生类中构造出默认的构造函数。

3) 类中含有虚函数（virtual function）；

4) 类中含有虚基类（virtual base class）；

由于虚拟机制的原因，这两种情况下，需要编译器来完成虚函数表（vbtl）的初始化和虚表指针（vptr）的初始化，所以如果没有显式的定义构造函数，需要编译器构造默认的构造函数。（本身虚拟机制就是从编译器角度来实现的）

其他比较简单的情况（类的成员数据都是POD=Plain Old Data），在MSVC中经过O2选项优化编译后，简单的类直接被转换为几个连续定义的变量，自然就不需要默认的构造函数了。

三、接下来看一下Memberwise Assignment and Initialization

默认拷贝构造函数（Default Copy Constructor）、默认赋值运算符（operator =）和默认析构函数，是C++类中的六大特殊成员函数中的三个。三者同时遵循一个原则：“一荣俱荣、一损俱损”。如果三者其中的任意一个被显示定义了（defined）那么三者必须都被显式定义。当果三者之一被程序员调用但未没有被显式声明时，编译器会隐含的实现这三个特殊成员函数。当用一个类对象去初始化另一个类对象时，需要用到拷贝构造函数；当用一个类对象去设定另一个类对象时，需要用到赋值运算符。

拷贝构造函数与赋值运算符都遵循“Default Memberwise Assignment&Initialization”原则，即对类中的每一个数据成员进行依次复制，但是通常编译器只采用bitwise copy方式复制（这样能够提高效率）。例如，对于只含有POD成员数据的简单类，bitwise copy方式绰绰有余。但是以下几种情况比较特殊：

1) 当class内含有一个member object时，并且后者的class中声明了一个copy constructor时；

依照“Default Memberwise Assignment&Initialization”原则，初始化member object时，需要编译器调用member class的拷贝构造函数，如果类中没有显式定义拷贝构造函数，就需要编译器构造，来调用成员类的拷贝构造函数。

2) 当类的基类中至少有一个含有拷贝构造函数时；

同样依照“Default Memberwise Assignment&Initialization”原则，需要依次构造所有的基类成员，如果没有显式定义默认拷贝构造函数，那么这部分工作就有编译器来完成。

3) 当类中声明一个或多个virtual functions时；

4) 当类的派生链中有一个或多个virtual base class时；

这里由于虚拟函数的机制，需要初始化vbtl和vptr。这部分需要编译器来完成（本身虚拟机制就是从编译器角度来实现的）。

以上几种情况如果程序员未显式定义拷贝构造函数，编译器会自动完成拷贝构造函数的实现，不过当程序中需要调用拷贝构造函数时，编译器自动实现版本是按照bitwise拷贝方式来完成的，所以对于以上几种情况如果程序员不显式定义自己的拷贝构造函数，就会出现错误（尤其是类成员中含有指针、引用、虚函数时）。

从编译器编译连接角度，以上四种情况下如果未定义拷贝构造函数，编译器为了编译工作的顺利进行，会自定义拷贝构造函数；从编程者角度，如果类比较复杂（例如含有指针、引用、虚函数等），单单依靠编译器定义的bitwise版本默认拷贝构造函数，程序是无法达到预定效果的，所以此时往往需要程序员显式定义出自己的拷贝构造函数。

详情参见：《深度探索Ｃ++对象模型》

                   《Ｃ＋＋反汇编与逆向分析技术揭秘》

                     http://portals.devx.com/tips/Tip/13625

ＭＳＤＮ：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/x0c54csc.aspx

                　http://msdn.microsoft.com/en-us/library/x0c54csc.aspx