深入C++拷贝构造函数的总结详解

拷贝构造函数是C++最基础的概念之一，大家自认为对拷贝构造函数了解么？请大家先回答一下三个问题:
1. 以下函数哪个是拷贝构造函数,为什么?
X::X(const X&);  
X::X(X);  
X::X(X&, int a=1);  
X::X(X&, int a=1, b=2); 
2. 一个类中可以存在多于一个的拷贝构造函数吗?
3. 写出以下程序段的输出结果, 并说明为什么? 如果你都能回答无误的话，那么你已经对拷贝构造函数有了相当的了解。
 
#include <iostream> 
#include <string>    
struct X {  
  template<typename T>  
  X( T& ) { std::cout << "This is ctor." << std::endl; }  

  template<typename T>  
    X& operator=( T& ) { std::cout << "This is ctor." << std::endl; }  
};  

void main() {  
  X a(5);  
  X b(10.5);  
  X c = a;  
  c = b;  
} 

解答如下：
1. 对于一个类X,如果一个构造函数的第一个参数是下列之一:
    a) X&
    b) const X&
    c) volatile X&
    d) const volatile X&
    且没有其他参数或其他参数都有默认值,那么这个函数是拷贝构造函数.
    X::X(const X&);  //是拷贝构造函数  
    X::X(X&, int=1); //是拷贝构造函数 
    X::X(X&, int a=1, b=2);  //是拷贝构造函数 

2.类中可以存在超过一个拷贝构造函数,
class X {     
public:     
  X(const X&);     
  X(X&);            // OK  
}; 
注意,如果一个类中只存在一个参数为X&的拷贝构造函数,那么就不能使用const X或volatile X的对象实行拷贝初始化.
class X {  
public:  
  X();  
  X(X&);  
};  

const X cx;  
X x = cx;    // error  
如果一个类中没有定义拷贝构造函数,那么编译器会自动产生一个默认的拷贝构造函数.这个默认的参数可能为X::X(const X&)或X::X(X&),由编译器根据上下文决定选择哪一个.
默认拷贝构造函数的行为如下:默认的拷贝构造函数执行的顺序与其他用户定义的构造函数相同,执行先父类后子类的构造.拷贝构造函数对类中每一个数据成员执行成员拷贝(memberwise Copy)的动作.
 a)如果数据成员为某一个类的实例,那么调用此类的拷贝构造函数.
 b)如果数据成员是一个数组,对数组的每一个执行按位拷贝.
 c)如果数据成员是一个数量,如int,double,那么调用系统内建的赋值运算符对其进行赋值.

3.  拷贝构造函数不能由成员函数模版生成.
struct X {  
    template<typename T>  
    X( const T& );    // NOT copy ctor, T can't be X  

    template<typename T>  
    operator=( const T& );  // NOT copy ass't, T can't be X  
};  

原因很简单,成员函数模版并不改变语言的规则,而语言的规则说,如果程序需要一个拷贝构造函数而你没有声明它,那么编译器会为你自动生成一个. 所以成员函数模版并不会阻止编译器生成拷贝构造函数, 赋值运算符重载也遵循同样的规则.