深入探索C++物件模型-第五章-構造、析構、拷貝語意學

繼續整理第五章的內容，關於累的三個重要函數：建構函式，解構函式，拷貝建構函式。註：以下部分圖片來自原書

1. 無繼承情況下的物件建構。

當類中存在虛函數時，編譯器會對該類產生膨脹作用， 例如如下類：

class Point {public:    Point(float x = 0.0, float y = 0.0)        : _x(x), _y(y){}    virtual float z();protected:    float _x, _y;};

a. 我們所定義的建構函式中，會被附加一些代碼，一邊初始化虛表指標（vptr），這些代碼會安插在任何基類建構函式的調用之後，但必須在任何使用者供應的代碼之前，一種可能的上述Point類的建構函式擴充：

Point* Point::Point (Point* this, float x, float y)                    : _x(x), _y(y){    //設定虛表指標    this->__vptr_Point = __vtbl__Point;        //擴充成員變數初始化列表    this->_x = x;    this->_y = y;        //傳回this對象    return this;}

b. 合成一個拷貝構造和拷貝賦值函數，這兩個函數是重要的，會被調用的，用來在這兩個函數被調用時，設定虛表指標等操作，可能的擴充結果：

//copy constructorinline Point* Point::Point (Point* this, const Point& rhs){    //設定虛表指標    this->__vptr_Point = __vtbl__Point;    //資料成員拷貝            //傳回this對象    return this;}

2. 繼承情況下的物件建構。

當我們定義一個類對象時：T object，建構函式可能會發生擴充：

a. 初始化列表中資料成員初始化操作會放入建構函式本身，注意是以資料成員在類中的聲明順序，而非在初始化類表中的順序。

b. 如果有某一個資料成員未出現在初始化列表中，但是他有預設建構函式，則該預設建構函式會被調用。

c. 在那之前，如果如果類該對象有虛表指標，它（們）會設定初值，指向適當的虛表（們）。

d. 在那之前，所有基類建構函式會被調用，按照它們在子類中的繼承順序：

    i. 如果基類在初始化列表中，任何明確指定的參數都需要傳遞進去。

    ii. 如果基類沒有列於初始化列表，那麼會調用可能存在的預設建構函式。

    iii. 如果基類是多重繼承下的第二個或者後繼，那麼此時子類的this指標需要被調整，以指向該基類部分（subobject）。

e. 在那之前，所有虛基類的建構函式必須被調用， 從左至右，從最深到最淺。

    i. 如果基類在初始化列表中，任何明確指定的參數都需要傳遞進去，如果沒有，會調用可能存在的預設建構函式。

    ii. 類中每一個虛基類子物件的位移（offset）必須在執行期可被存取。

    iii. 如果類對象是最底層的（most-derived），其建構函式可能會被調用，某些支援這個行為的機制會被放入（下文提到的__most_derived）。

繼續以Point為例，進行一下擴充，並聲明Line類：

第二個建構函式會被擴充為：

解構函式會被擴充為：

虛擬繼承情況下，子類建構函式的擴充有些不一樣，考慮如下類以及其繼承體系：

由於虛基類在子類中只有一份，所以虛基類Point的建構函式只能被調用一次，例如，在執行個體化Point3d或者Vertex對象時，作為二者直接基類的Point的建構函式需要調用，但是在定義Vertex3d對象時，會調用Point3d和Vertex的建構函式，此時二者的構造不應該調用Point的建構函式，因為Point已經在Vertex3d建構函式中調用過了，為了保證虛基類的唯一性，不允許再調用，也就是只有最下層的子類建構函式中需要調用虛基類的建構函式，Point3d的建構函式以及Vertex3d的建構函式的可能擴充如下，注意紅框中的內容：

在Vertex3d建構函式中，當調用其父類Point3d以及Vertex的建構函式時，__most_derived參數會設定為false，已壓制而這對於Point的再次初始化：

3. 關於虛表指標的初始化在子類建構函式中的情況。

a. 子類建構函式中，所有虛基類以及基類的建構函式會被調用。

b. 接著是對象的虛表指標被初始化，指向相關的虛表。

c. 在建構函式內展開可能存在的資料成員初始化列表，由於此時可能有虛函數調用，所以該步必須在虛表指標初始化妥當之後。

d. 最後，指向我們碼農提供的代碼。

例如，之前例子中的PVertex類的某個建構函式如下：

可能會被擴充成為，下圖貌似有一點遺漏，this->Vertex3d::Vertex3d(x, y, z)應該是：this->Vertex3d::Vertex3d(false, x, y, z)以防止虛基類多次構造。