关于C++中构造函数的理解

在C++中，有一种特殊的成员函数也就是构造函数，只要创建类类型的新对象时，都要执行构造函数。构造函数的工作是保证每个对象的数据成员具有合适的初始值。下面主要想说三个问题：默认构造函数、初始化列表、显式构造函数。

一、默认构造函数（Default Constructor）

在《C++ Primer》中，关于默认构造函数有这么一种说法：只有当一个类没有定义构造函数时，编译器才会自动生成一个默认构造函数。我们可以将默认构造函数分成两类：trival和nontrival，所谓trival就是没什么用的，而nontrival才有意义，是编译器所的需要的那种，必要的话由编译器合成出来。有四种情况会产生nontrival的默认构造函数。

带有default constructor的member class object
带有default constructor的base class
带有virtual function的class。也就是说vptr是需要由构造函数初始化的，当然这是由编译器完成的。
带有virtual base class的class
当然如果用户自己定义了构造函数，那么编译器将不会再自动生成。但是也不是什么也不做，而是在上面几种情况下将必要的操作插入构造函数代码中。举个例子。

class A{
public:
    A(){cout<<"A";}
};

class B: public A{
public:
    B(){cout<<"B";}
};
//输出AB
//B的构造函数被扩充如下
B::B(){
    A();
    cout<<"B";
}

如果没有默认构造函数会有什么影响呢？其实默认构造函数的最大好处就是自动调用。当没有提供默认构造函数的时候，自动调用的情况就都出现问题了。比如动态分配class数组。

二、初始化列表（Initialization List）

初始化列表就是形如下面的初始化方式。

class A{
private:
    int x;
public:
    A(int a):x(a){}
};

class B{
private:
    A y;
    int z;
public:
    B(int a, int b):y(a),z(b){}
};

其中内置数据类型直接赋值，如果成员是类的话，则调用相应的构造函数。那么初始化列表与在函数体内直接赋值有什么区别呢？比如下面两个函数。

B(int a, int b):y(a),z(b){
}
B(int a, int b){
    y = A(a);
    z = b;
}

区别在于第二个函数会先产生一个临时性的A object，然后将它初始化，之后以一个赋值运算符将临时性object指定给y，随后再摧毁那个临时性的object。以下是两个函数的可能的内部扩张结果。

B(int a, int b){
    y.A::A(a);
    z = b;
}
B(int a, int b){
    y.A::A();
    A tmp = A(a);
    y = tmp;
    tmp.A::~A();

    z = b;
}

值得注意的一点是，成员的初始化顺序并不初始化列表中的顺序，而是成员在类中声明的顺序。另外有时候初始化列表并非一个可选方案，而是必选。主要有下面四种情况。

当初始化一个reference member时；
当初始化一个const member时；
当调用一个base class 的 constructor，而它拥有一组参数时
当调用一个member class 的 constructor，而它拥有一组参数时。

三、显式构造函数（explicit constructor）

按照默认规定，只有一个参数的构造函数定义了一个隐式转换，将该构造函数对应数据类型的数据转换为该类对象。比如

class A{
private:
    int x;
public:
    A(int a){...}
};

A a(2);
A a = 2; //隐式转换

但有时候这种转换会带来错误和误解，此时就可以使用explicit修饰构造函数，也就是显式构造函数。

class A{
private:
    int x;
public:
    explicit A(int a){...}
};

A a(2);     //OK
A a = 2;    //编译不通过