爲什麼即使未被調用也需要公共拷貝構造函數？

Question

擁有一個公共拷貝構造函數將會使小程序 編譯，但不會顯示副本「Copy」。

#include <iostream> 

class X 
{ 
    public: 
    X(int) { std::cout << "Construct" << std::endl; } 

    // Having a public copy constructor will make the little program 
    // compile, but not showing the side effect "Copy". 

    private: 
    X(const X&) { std::cout << "Copy" << std::endl; } 

    private: 
    X& operator = (const X&); 
}; 

int main() { 
    X x = 1; 
    return 0; 
} 

Answer 1

下面是所涉及的C++標準的相關位：

[dcl.init]/16，子彈6，子子彈1：如果初始化直接初始化，或者如果它是複製初始化其中源類型的CV-不合格的版本是相同的類，或者派生類的，類目的地的，構造函數被認爲.... 如果沒有構造適用，或過載分辨率是模棱兩可，初始化不合格。 [強調]

換句話說，如果一個編譯器優化可能的Elid複製，因爲沒有適用的構造也沒關係，是形成不良的初始化。當然，一旦你讓副本constuctor公開，下面的部分適用：

[class.copy]/31：當滿足一定的條件，實現允許省略一類的複製/移動建設對象，即使該對象的複製/移動構造函數和/或析構函數具有副作用....在以下情況下，允許複製/移動操作的複製（稱爲複製省略）（可組合以消除多個副本）：

bullet 3：當未綁定到引用（12.2）的臨時類對象將被複制/移動到具有相同cv-unqualified類型的類對象時，可以省略複製/移動操作通過構建臨時對象d直接進入被刪除的拷貝/移動的目標

Answer 2

我最好的猜測是這是一個編譯器優化。如果你有一個拷貝構造函數，就有一條以這種方式聲明一個對象的有效路徑。考慮這樣做明確：

int main() { 
    X x(X(1)); 
    return 0; 
} 

或者更明確：

int main() { 
    X intermediate(1); 
    X x(intermediate); 
    return 0; 
} 

因此，而不是使用operator=，它知道你想自申報來初始化對象。本質上，編譯器是「聰明的」。最後，再次優化了該到了這一步：

int main() { 
    X x(1); 
    return 0; 
} 

因此，編譯器計算出後，「你想幹什麼」這成爲對象的標準初始化。

編輯

爲了完整起見，請注意，如果你試試這個：

int main() { 
    X x = 1; 
    x = 2; 
    return 0; 
} 

您將看到的問題與私人operator=。明確地說，即使=出現在代碼中，這一點很重要，因爲operator=在上面的初始化初始化問題中從未實際使用過。

Answer 3

您初始化是由編譯器優化到：

X x(1) 

這是一種複製省略的，並且是由標準允許的，即使它可以消除副作用，如你所看到的。

從C++ 03標準部分12.8：

當滿足特定條件時，一種實現被允許省略 一個類對象的拷貝結構，即使拷貝構造 和/或該對象的析構函數有副作用。在這種情況下， 實現將被忽略的副本 操作的源和目標視爲指向同一個對象的兩種不同方式，並且該對象的銷燬發生在兩個時間點的後期，其中兩個如果沒有進行優化，對象就會被銷燬。 111）在以下情況下（這可以合併以消除多個 副本）允許在 中複製操作的這種省略： - 在具有類返回類型的函數中的語句聲明， 當表達式是非重複類型的名稱時，通過將自動對象 直接構造到函數的返回值 中 - 當沒有綁定到的臨時類>對象時，可以省略 複製操作，該對象具有與函數返回類型相同的cv不合格類型一個參考（12。2） 將被複制到具有相同的CV-不合格類型的類對象時，複製 操作可以通過構建節奏-郭寶宏對象 直接進入省略拷貝

第二種情況的目標可以省略這是我們在這裏。

Answer 4

您已經使用所謂的「拷貝初始化」（在[decl.init]定義）。所述所定義的含義是構建使用int構造類型X的臨時對象，然後使用拷貝構造初始化從臨時x。

然而，該標準還允許在這種情況下，所謂的「拷貝構造函數省音」（在[class.copy]定義）的優化。如果應用該優化，則不存在臨時性。 x使用int構造函數構造，就像您編寫所謂的「直接初始化」X x(1);一樣。

爲了讓你不小心寫代碼時，應用優化，編譯但不是當它不是，該標準要求拷貝構造函數必須是偶數，如果它會被省略訪問。因此，構造函數必須是公開的，即使（使用您使用的編譯器和選項）它不會被調用。

在C++ 11層移動的構造都認爲，和有資格獲得省音了。然而這個類X沒有移動構造函數，所以C++ 11和C++ 03在這個例子中是相同的。