构造函数访问规则答案

【问题标题】：Constructor access rules构造函数访问规则
【发布时间】：2009-05-19 10:28:09
【问题描述】：

如果我编译（在 G++ 下）并运行以下代码，它会打印“Foo::Foo(int)”。然而，在将复制构造函数和赋值运算符设为私有后，它无法编译并出现以下错误：“错误：‘Foo::Foo(const Foo&)’是私有的”。如果它只在运行时调用标准构造函数，它怎么需要一个复制构造函数？

#include <iostream>

using namespace std;

struct Foo {
    Foo(int x) {
        cout << __PRETTY_FUNCTION__ << endl;
    }


    Foo(const Foo& f) {
        cout << __PRETTY_FUNCTION__ << endl;
    }

    Foo& operator=(const Foo& f) {
        cout << __PRETTY_FUNCTION__ << endl;
        return *this;
    }
};

int main() {
    Foo f = Foo(3);
}

【问题讨论】：

标签： c++ constructor

【解决方案1】：

这里使用了复制构造函数：

Foo f = Foo(3);

这相当于：

Foo f( Foo(3) );

其中第一组括号是对复制构造函数的调用。您可以通过以下方式避免这种情况：

Foo f(3);

请注意，编译器可能会选择优化复制构造函数调用，但复制构造函数必须仍然可用（即不是私有的）。 C++ 标准特别允许这种优化（参见第 12.8/15 节），无论复制构造函数的实现实际上做了什么。

【讨论】：

如果您声称它使用复制构造函数，为什么在输出中看不到它。原贴明确表示只调用了 ::Foo(int) 。
@Neil 但复制构造函数显然做了一些事情，所以编译器似乎不太可能优化它......
@Matthew：不。标准明确允许优化此类调用，因此编译器根本不关心任何副作用。任何称职的现代编译器都会优化这个调用。另一方面，该标准也明确规定调用必须仍然是可能的。因此，尼尔的解释是正确和中肯的。
@KIV, Matthew：Neil 和 Konrad 是对的，但不要做噩梦：编译器只允许在构造临时对象时优化掉 copy-ctor 调用。如果您明确请求副本，您的 copy-ctor 仍将被调用，例如用“Foo f(3);Foo g(f);”或“Foo f(3); Foo g = f;”。

【解决方案2】：

当编译器避免创建临时文件时，您看到的是标准优化允许的结果。即使存在副作用（例如您的示例中的 IO），编译器也可以用简单的构造替换构造和赋值。

但是程序是否格式错误的事实不应该取决于情况，编译器何时进行此优化。这就是为什么

Foo f = Foo(3);

需要复制构造函数。和

Foo f(3);

没有。虽然它可能会导致相同的二进制代码。

12.8.15 引述

当满足某些条件时，实现允许省略类对象的复制构造，即使复制构造函数和/或对象的析构函数有边效果。在这种情况下，实施处理源和省略复制操作的目标只是两种不同的方式指的是同一个对象，并且该对象的破坏发生在两者的后者对象会被销毁没有优化。111）这个复制操作的省略是以下允许情况（可以结合消除多个副本）：

——在一个函数中的 return 语句类返回类型，当表达式是非易失性的名称具有相同的自动对象 cv-unqualified 类型作为函数返回类型，复制操作可以通过构造自动省略对象直接进入函数返回值

——当一个临时类尚未绑定到 a 的对象参考（12.2）将被复制到具有相同的类对象 cv-不合格类型，副本操作可以省略构造临时对象直接进入目标省略复制

另见“返回值优化”。

【讨论】：