关于c++中不允许复制构造函数传值参数的理解

2024年6月8日 217次阅读 来源: 小拳头

问题源于看剑指offer上的一道面试题，题目如下：

class A{
private:
    int value;
public:
    A(int n){ value = n; }
    A(A other){ value = other.value; }
    void Print() {cout<<value<<endl; }
};
int main(void)
{
    A a = 10;
    A b = a;
    b.Print();
    return 0;
}

对上面这段代码进行分析编译运行的结果是：

A、编译错误   B、编译成功，运行时程序崩溃     C、编译运行正常，输出10

 

答案：A、编译错误。复制构造函数A（Aother）传入的参数是A的一个实例。由于是传值参数，我们把形参复制到实参会调用复制构造函数。因此如果允许复制构造函数传值，就会在复制构造函数内调用复制构造函数，就会形成永无休止的递归调用从而导致栈溢出。

 

敲黑板划重点：C++的标准不允许复制构造函数传值参数，只能将构造函数修改为A（const A& other），也就是把传值参数改为常量引用。（注意：传指针也是不可以的，只能改为引用）。

 

一开始不理解为什么会无限循环递归下去这个过程。于是在网上查了一下。用下面这个例子来深入理解一下这个过程。

 

#include<iostream>
usingnamespace std;
class CExample
{
private:
    int m_nTest;
public:
    CExample(int x) : m_nTest(x)      //带参数构造函数
    {
        cout << "constructor withargument"<<endl;
    }
    // 拷贝构造函数，参数中的const不是严格必须的，但引用符号是必须的
    CExample(const CExample & ex)     //拷贝构造函数
    {
        m_nTest = ex.m_nTest;
        cout << "copyconstructor"<<endl;
    }
    CExample& operator = (const CExample&ex)   //赋值函数(赋值运算符重载)
    {
        cout << "assignmentoperator"<<endl;
        m_nTest = ex.m_nTest;
        return *this;
    }
    void myTestFunc(CExample ex)
    {
    }
};
int main(void)
{
    CExample aaa(2);
    CExample bbb(3);
    bbb = aaa;
    CExample ccc = aaa;
    bbb.myTestFunc(aaa);
    return 0;
}

 

这段代码运行后输出如下：

constructorwith argument

constructorwith argument

assignmentoperator

copyconstructor

copyconstructor

 

程序分解分析：

第一个constructorwith argument，来源于CExample aaa(2);因为要对aaa实例化并初始化，所以要调用带参数的构造函数

第二个constructorwith argument，来源于CExample bbb(3);同理。

assignmentoperator，来源于bbb =aaa;

第一个copyconstructor，来源于CExample ccc = aaa;这个和上面为什么有区别呢？原因是因为bbb对象已经实例化了，不需要构造，所以将aaa赋值给bbb，只会调用赋值函数。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。

第二个copyconstructor，来源于bbb.myTestFunc(aaa);。过程是这样：首先将aaa作为参数传递给bbb.myTestFunc(CExample ex)，即CExample ex = aaa；和上面一样，所以还是拷贝赋值函数。

 

如果拷贝构造函数是传值而不是传引用，当调用ccc.CExample(aaa)时，aaa作为参数传值给ccc.CExample(CExample ex)，即CExample ex = aaa，因为ex没有被初始化，所以会继续调用拷贝构造函数，接下来是构造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，这样就无限递归下去了。

 

所以，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。

下面这几种情况下会调用拷贝构造函数

（1）显式或隐式地用同类型的一个对象来初始化另外一个对象。如上例中的CExample ccc = aaa;

（2）作为实参传递给一个函数。如上例中的bbb.myTestFunc(aaa);

（3）在函数体内返回一个对象时，也会调用返回值类型的拷贝构造函数

（4）初始化序列容器中的元素时。比如vector<string> svec(5)，string的缺省构造函数和拷贝构造函数都会被调用。

（5）用列表的方式初始化数组元素时。string a[] = {string(“hello”),string(“world”)};会调用string的拷贝构造函数。

    原文作者：小拳头
    原文地址: https://blog.csdn.net/xiaoquantouer/article/details/70145348
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