复制构造函数

 

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类 T 的复制构造函数是非模板构造函数，其首个形参为 T&、const T&、volatile T& 或 const volatile T&，而且要么没有其他形参，要么剩余形参均有默认值。

语法

类名 ( const 类名 & )	(1)
类名 ( const 类名 & ) = default;	(2)
类名 ( const 类名 & ) = delete;	(3)

其中 类名 必须指名当前类（或类模板的当前实例化），或在命名空间作用域或友元声明中声明时，必须是有限定的类名。

解释

1. 复制构造函数的典型声明。
2. 强制编译器生成复制构造函数。
3. 阻止隐式生成复制构造函数。

凡在对象从同类型的另一对象（以直接初始化或复制初始化）初始化时，调用复制构造函数（除非重载决议选择了更好的匹配或其调用被消除），情况包括

• 初始化：T a = b; 或 T a(b);，其中 b 类型为 T；
• 函数实参传递：f(a);，其中 a 类型为 T 而 f 为 Ret f(T t)；
• 函数返回：在如 T f() 这样的函数内部的 return a;，其中 a 类型为 T，它没有移动构造函数。

隐式声明的复制构造函数

若不对类类型（struct、class 或 union）提供任何用户定义的复制构造函数，则编译器始终会声明一个复制构造函数，作为其类的非 explicit 的 inline public 成员。当以下各项均为真时，这个隐式声明的复制构造函数拥有形式 T::T(const T&)：

• T 的每个直接与虚基类 B 均拥有复制构造函数，其形参为 const B& 或 const volatile B&；
• T 的每个类类型或类类型数组的非静态数据成员 M 均拥有复制构造函数，其形参为 const M& 或 const volatile M&。

否则，隐式声明的复制构造函数是 T::T(T&)。（注意因为这些规则，隐式声明的复制构造函数不能绑定到 volatile 左值实参）。

类可以拥有多个复制构造函数，如 T::T(const T&) 和 T::T(T&)。当存在用户定义的复制构造函数时，用户仍可用关键词 default 强迫编译器生成隐式声明的复制构造函数。

(C++11 起)

隐式声明（或于其首个声明被预置）的复制构造函数，具有动态异常说明 (C++17 前)异常说明 (C++17 起)中所描述的异常说明。

弃置的隐式声明的复制构造函数

若下列任何条件为真，则不定义类 T 的隐式声明的复制构造函数：	(C++11 前)
若下列任何条件为真，则 T 的隐式声明的复制构造函数被定义为弃置的：	(C++11 起)

• T 拥有无法复制的非静态数据成员（拥有被弃置、不可访问或有歧义的复制构造函数）；
• T 拥有无法复制的直接或虚基类（拥有被弃置、不可访问或有歧义的复制构造函数）；
• T 拥有带被弃置或不可访问的析构函数的直接或虚基类；

T 是联合式的类，且拥有带非平凡复制构造函数的变体成员； T 拥有右值引用类型的数据成员； T 拥有用户定义的移动构造函数或移动赋值运算符（此条件只导致隐式声明的，而非预置的复制构造函数被弃置）。

(C++11 起)

平凡复制构造函数

当下列各项全部为真时，类 T 的复制构造函数为平凡的：

• 它不是用户提供的（即它是隐式定义或预置的），且若它被预置，则其签名与隐式定义的相同 (C++14 前)；
• T 没有虚成员函数；
• T 没有虚基类；
• 为 T 的每个直接基类选择的复制构造函数都是平凡的；
• 为 T 的每个类类型（或类类型数组）的非静态成员选择的复制构造函数都是平凡的；

非联合类的平凡复制构造函数，效果为复制实参的每个标量子对象（递归地包含子对象的子对象，以此类推），且不进行其他动作。不过不需要复制填充字节，甚至只要其值相同，每个复制的子对象的对象表示也不必相同。

可平凡复制 (TriviallyCopyable) 对象，可以通过手动复制其对象表示来进行复制，例如用 std::memmove。所有与 C 语言兼容的数据类型（POD 类型）均为可平凡复制的。

隐式定义的复制构造函数

若隐式声明的复制构造函数未被弃置，则当其被 ODR 式使用时，它为编译器所定义（即生成并编译函数体）。对于 union 类型，隐式定义的复制构造函数（如同以 std::memmove）复制其对象表示。对于非联合类类型（class 与 struct），该构造函数用直接初始化，按照初始化顺序，对对象的各基类和非静态成员进行完整的逐成员复制。若它满足对于 constexpr 构造函数的要求，则生成的复制构造函数为 constexpr。 (C++11 起)

当 T 拥有用户定义的析构函数或用户定义的复制赋值运算符时，隐式定义的复制构造函数的生成被弃用。

(C++11 起)

注解

许多情况下，即使复制构造函数能够产生可观测副作用，它们也会被优化掉，见复制消除。

示例

struct A
{
    int n;
    A(int n = 1) : n(n) { }
    A(const A& a) : n(a.n) { } // 用户定义的复制构造函数
};
 
struct B : A
{
    // 隐式默认构造函数 B::B()
    // 隐式复制构造函数 B::B(const B&)
};
 
struct C : B
{
     C() : B() { }
 private:
     C(const C&); // 不可复制，C++98 风格
};
 
int main()
{
    A a1(7);
    A a2(a1); // 调用复制构造函数
    B b;
    B b2 = b;
    A a3 = b; // 转换到 A& 并调用复制构造函数
    volatile A va(10);
    // A a4 = va; // 编译错误
 
    C c;
    // C c2 = c; // 编译错误
}

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

DR	应用于	出版时的行为	正确行为
CWG 2171	C++14	X(X&) = default 非平凡	使它平凡
CWG 496	C++11	有 volatile 成员的结构体是可平凡复制的	volatile 成员令复制非平凡
CWG 2094	C++14	volatile 成员令复制非平凡	有 volatile 成员的结构体是可平凡复制的