解释一:
众所周知,c++中类没有给出复制构造函数的话,编译器会自动补上一个,然而对于深拷贝来说编译器给的复制构造函数是无法胜任的。这时候,我们就要自己动手实现这个复制构造函数。
例如
- class Animal
- {
- public:
- Animal()
- {
- name = NULL;
- age = 0;
- }
-
- Animal(const Animal &a)
- {
- cout << "copy constructor & runnig..." << endl;
- int len = strlen(a.name);
- name = new char[len + 1];
- strcpy(name, a.name);
- age = a.age;
- //......
-
- }
- ~Animal()
- {
- if (name != NULL) {
- delete []name;
- }
- }
- // protected:
- char *name;
- int age;
- };
-
- int main()
- {
- Animal a;
- Animal b = a;
-
- return 0;
- }
我们往往被告知复制构造函数的格式是固定的,如下:
类名 (类名 &ref)
{
......
}
可是当时就没有想想它的形参为什么设计成引用类型,而不是对象或者指针类型呢?
首先,我想编译器这么规定是有他的道理的!! 以下愚见只供参考。
1) 引用比较高效 :
如果形参是对象类型的,那么它是否也要实例化? 而且 整个对象进行拷贝, 效率不高,很不划算。
如果形参是指针类型的, 从编译的角度来 看 :
程序在编译时分别将指针和引用添加到符号表上,符号表上记录的是变量名及变量所对应地址。指针变量在符号表上对应的地址值为指针变量的地址值,而引用在符号表上对应的地址值为引用对象的地址值。指针相当于中介,租房的时候直接跟房东谈比较划算 还是通过中介介绍划算,我想这个不用我说了吧(虽然我还没租过房)。
2) 形参为对象类型是行不通的 :
复制构造函数也是构造函数,只不过它比较特别而已。上一条也提到了,如果形参是对象,在被调用时形参也需要实例化(构造)。 那么它的构造是不是也有点类似于, 形参 = 实参 ;这么说来,这不是在调用复制构造函数麽? 之后调用复制构造函数的形参又要 实例化,又调用复制构造函数,没完没了。在复制构造函数的形参中调用了自 个儿,这不就是递归调用麽? 这还不怎么要紧,如果 是我们平常使用递归往往会有出口点,但这里的是个死递归,这才要了命!(其实也要不了命,呵呵)
综上所述,以引用作为形参最为合适而且高效
解释二:
在C++中, 构造函数,拷贝构造函数,析构函数和赋值函数(赋值运算符重载)是最基本不过的需要掌握的知识。 但是如果我问你“拷贝构造函数的参数为什么必须使用引用类型?”这个问题, 你会怎么回答? 或许你会回答为了减少一次内存拷贝? 很惭愧的是,我的第一感觉也是这么回答。不好还好,我有理性这个好品质。思索一下以后,发现这个答案是不对的。
看下面一个小例子:
- #include <iostream.h>
- class CExample
- {
- int m_nTest;
- public:
- CExample(int x):m_nTest(x) //带参数构造函数
- {
- cout << "constructor with argument/n";
- }
- CExample(const CExample & ex) //拷贝构造函数
- {
- m_nTest = ex.m_nTest;
- cout << "copy constructor/n";
- }
- CExample& operator = (const CExample &ex)//赋值函数(赋值运算符重载)
- {
- cout << "assignment operator/n";
- m_nTest = ex.m_nTest;
- return *this;
- }
- void myTestFunc(CExample ex)
- {
- }
- };
- int main()
- {
- CExample aaa(2);
- CExample bbb(3);
- bbb = aaa;
- CExample ccc = aaa;
- bbb.myTestFunc(aaa);
- return 0;
- }
看这个例子的输出结果:
constructor with argument // CExample aaa(2);
constructor with argument // CExample bbb(3);
assignment operator // bbb = aaa;
copy constructor // CExample ccc = aaa;
copy constructor // bbb.myTestFunc(aaa);
如果你能一眼看出就是这个结果的话, 恭喜你,不用再往下看了。
如果你的结果和输出结果有误差, 那拜托你谦虚的看完。
第一个输出: constructor with argument // CExample aaa(2);
第二个输出:constructor with argument // CExample bbb(3);
分析同第一个
第三个输出: assignment operator // bbb = aaa;
第四个输出: copy constructor // CExample ccc = aaa;
这两个得放到一块说。 肯定会有人问为什么两个不一致。原因是, bbb对象已经实例化了,不需要构造,此时只是将aaa赋值给bbb,只会调用赋值函数,就这么简单, 但是ccc还没有实例化,因此调用的是拷贝构造函数,构造出ccc,而不是赋值函数
第五个输出: copy constructor // bbb.myTestFunc(aaa);
实际上是aaa作为参数传递给bbb.myTestFunc(CExample ex), 即CExample ex = aaa;和第四个一致的, 所以还是拷贝构造函数,而不是赋值函数,
通过这个例子, 来分析一下为什么拷贝构造函数的参数只能使用引用类型。
看第四个输出: copy constructor // CExample ccc = aaa;
构造ccc,实质上是ccc.CExample(aaa); 我们假如拷贝构造函数参数不是引用类型的话, 那么将使得 ccc.CExample(aaa)变成aaa传值给ccc.CExample(CExample ex),即CExample ex = aaa,因为 ex 没有被初始化, 所以 CExample ex = aaa 继续调用拷贝构造函数,接下来的是构造ex,也就是 ex.CExample(aaa),必然又会有aaa传给CExample(CExample ex), 即 CExample ex = aaa;那么又会触发拷贝构造函数,就这下永远的递归下去。
所以绕了那么大的弯子,就是想说明拷贝构造函数的参数使用引用类型不是为了减少一次内存拷贝, 而是避免拷贝构造函数无限制的递归下去。
所以, 拷贝构造函数是必须要带引用类型的参数的, 而且这也是编译器强制性要求的