C++悄悄做的那些事
摘自:《編寫高質量程式碼:改善c++程式的150個建議》
所有類都一個類似的中樞骨幹,人送外號“Big Three”:
一個或多個建構函式 + 一個解構函式 + 一個拷貝複製運算
它們控制著類的基本操作:新物件的建立和初始化,為物件賦一新值,以及類的消亡清理。難道就沒有一個類超出“三界”,打破這一規律?
答案是肯定的,在類的世界裡,沒有例外。即使像下面完成一個空類的定義:
Class CEmpty{};
雖然你沒有自己宣告Big Three,但是編譯器 會悄悄的為你宣告一個 它自己的版本。所以 你寫下空類CEmpty的定義時,其 本質和下面的 程式碼 是一樣的 :
這是多麼的奇妙,同時又是多麼的可怕啊!,C++編譯器竟然做了那麼多事,不過這些函式只有在它們被需要的時候才會生成。如下示:Class CEmpty { public: CEmpty(); CEmpty(const CEmpty &); ~CEmpty(); CEmpty& operator = (const CEmpty& other); };
void Function()
{
CEmpty e1; // default constructor
CEmpty e2(e1); // copy constructor
e2 = e1; // copy assignment operator
}
當然在Function 結束的時候,會默默呼叫~CEmpty(),釋放兩個區域性物件。需要注意的是:
編譯器的copy constructor 和 copy assignment operator,只是簡單地將原物件的每一個Non-static資料成員拷貝到目標物件中,簡單粗暴,因而容易 出現問題。
在C++11中,標準引入兩個指示符delete 和 default,以便讓程式設計師自行決定是否需要編譯器自動的生成這些函式。delete告訴編譯器不自動產生這個函式。default告訴編譯器產生一個預設的函式。如一下程式碼:
// C++ 11 only
class A
{
A() = default; // need generate
virtual ~A() = default; // need generate
A& operator = (const A&) = delete; // forbitten generate
A( const A&) = delete; // forbitten generate
}
除了新增“主幹”函式,對於空類CEmpty,C++編譯器還多做了一件事:為空類隱含的加一個位元組。按照一般邏輯,CEmpty類中不包含任何資料,是名副其實的空類,所以它的大小應該是 0;貌似理由很充足,事實請參看下面程式碼:
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout<<"sizeof(CEmpty) = "<< sizeof(CEmpty)<<endl;
return 0;
}
程式在32位系統中的輸入結果如下:
sizeof(CEmpty) = 1
這是為什麼呢 ?
空類大小不為0的原因還需從例項化角度進行分析。所謂例項化就是在記憶體中分配一個具體的物件,沒一個物件都必須在記憶體中有一個獨一無二的地址,當然空類也不例外。為了達到這個目的,編譯器會悄悄給空類隱含的新增一個位元組,這樣在例項化的時候就能分配到獨一無二的地址了。
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