深入C++拷貝建構函式的總結詳解

拷貝建構函式是C++最基礎的概念之一，大家自認為對拷貝建構函式瞭解嗎？請大家先回答一下三個問題:
1. 以下函數哪個是拷貝建構函式,為什麼?
X::X(const X&);
X::X(X);
X::X(X&, int a=1);
X::X(X&, int a=1, b=2);
2. 一個類中可以存在多於一個的拷貝建構函式嗎?
3. 寫出以下程式段的輸出結果, 並說明為什麼? 如果你都能回答無誤的話，那麼你已經對拷貝建構函式有了相當的瞭解。

#include <iostream>
#include <string>
struct X {
template<typename T>
X( T& ) { std::cout << "This is ctor." << std::endl; }

template<typename T>
X& operator=( T& ) { std::cout << "This is ctor." << std::endl; }
};

void main() {
X a(5);
X b(10.5);
X c = a;
c = b;
}

解答如下：
1. 對於一個類X,如果一個建構函式的第一個參數是下列之一:
a) X&
b) const X&
c) volatile X&
d) const volatile X&
且沒有其他參數或其他參數都有預設值,那麼這個函數是拷貝建構函式.
X::X(const X&); //是拷貝建構函式
X::X(X&, int=1); //是拷貝建構函式
X::X(X&, int a=1, b=2); //是拷貝建構函式

2.類中可以存在超過一個拷貝建構函式,
class X {
public:
X(const X&);
X(X&); // OK
};
注意,如果一個類中只存在一個參數為X&的拷貝建構函式,那麼就不能使用const X或volatile X的對象實行拷貝初始化.
class X {
public:
X();
X(X&);
};

const X cx;
X x = cx; // error
如果一個類中沒有定義拷貝建構函式,那麼編譯器會自動產生一個預設的拷貝建構函式.這個預設的參數可能為X::X(const X&)或X::X(X&),由編譯器根據上下文決定選擇哪一個.
預設拷貝建構函式的行為如下:預設的拷貝建構函式執行的順序與其他使用者定義的建構函式相同,執行先父類後子類的構造.拷貝建構函式對類中每一個資料成員執行成員拷貝(memberwise Copy)的動作.
a)如果資料成員為某一個類的執行個體,那麼調用此類的拷貝建構函式.
b)如果資料成員是一個數組,對數組的每一個執行按位拷貝.
c)如果資料成員是一個數量,如int,double,那麼調用系統內建的賦值運算子對其進行賦值.

3. 拷貝建構函式不能由成員函數模版產生.
struct X {
template<typename T>
X( const T& ); // NOT copy ctor, T can't be X

template<typename T>
operator=( const T& ); // NOT copy ass't, T can't be X
};

原因很簡單,成員函數模版並不改變語言的規則,而語言的規則說,如果程式需要一個拷貝建構函式而你沒有聲明它,那麼編譯器會為你自動產生一個. 所以成員函數模版並不會阻止編譯器產生拷貝建構函式, 賦值運算子多載也遵循同樣的規則