c++ 中的拷贝构造函数调用时机 - c++

在码代码时会经常遇到 stl 容器类的传递，stl 类内数据量较大时，拷贝时会耗费大量资源，需要避免，所以需要了解何时会调用拷贝构造函数.

网上看到一种答案:

拷贝构造函数调用的几种情况：
当用类的一个对象去初始化该类的另一个对象（或引用）时系统自动调用拷贝构造函数实现拷贝赋值。
若函数的形参为类对象，调用函数时，实参赋值给形参，系统自动调用拷贝构造函数。
当函数的返回值是类对象时，系统自动调用拷贝构造函数。

为验证正确性，以下做了个实验.

# 1. 拷贝构造函数调用时机

为了确认 c++ 中拷贝构造函数的调用时机，执行以下代码:

	#include <iostream>
	#include <vector>

	using namespace std;

	class Copy{
	public:
	int val = 0;

	Copy(){
	cout<<"construct"<<endl;
	}

	~Copy(){}

	Copy(const Copy& copy){
	cout<<"copy"<<endl;
	}
	};

	void asParam(Copy copy){

	}

	Copy returnCopy(){
	Copy copy;
	cout<<" return:"<<endl<<" ";
	return copy;
	}

	int main(int argc, const char * argv[]) {
	Copy copy;

	cout<<"align:"<<endl<<" ";
	Copy copy1 = copy;

	cout<<"init:"<<endl<<" ";
	Copy copy2 = Copy(copy);

	cout<<"asParam:"<<endl<<" ";
	asParam(copy);

	cout<<"in container:"<<endl;
	vector<Copy> copys;
	cout<<" push_back:"<<endl<<" ";
	copys.push_back(copy);
	cout<<" copy container:"<<endl<<" ";
	vector<Copy> copys1 = copys;

	cout<<"returnCopy:"<<endl<<" ";
	returnCopy();

	}

得到输出:

construct
align:
  copy
init:
  copy
asParam:
  copy
in container:
  push_back:
    copy
  copy container:
    copy
returnCopy
  construct
  return:

由以上输出，再对照网上找到的答案:

当用类的一个对象去初始化该类的另一个对象（或引用）时系统自动调用拷贝构造函数实现拷贝赋值。
若函数的形参为类对象，调用函数时，实参赋值给形参，系统自动调用拷贝构造函数。
当函数的返回值是类对象时，系统自动调用拷贝构造函数。

可以得到:

可以看到在作为函数返回值时，并不会调用拷贝构造函数，但局部的对象在栈中，函数结束后会随之销毁，不可能返回函数中的局部对象。为此，用以下代码再次实验:

	#include <iostream>
	#include <vector>

	using namespace std;

	class Copy{
	public:
	int val = 0;

	Copy(){
	cout<<"construct"<<endl;
	}

	Copy(int i):val(i){}

	~Copy(){}

	Copy(const Copy& copy){
	cout<<"copy"<<endl;
	}
	};

	Copy returnCopy(){
	Copy copy(5);
	cout<<"local: val "<<copy.val<<" ,address "<<&copy<<endl;
	return copy;
	}

	int main(int argc, const char * argv[]) {
	Copy copy = returnCopy();
	cout<<"return: val "<<copy.val<<" ,address "<<&copy<<endl;
	}

输出:

local: val 5 ,address 0x7ffeefbff578
return: val 5 ,address 0x7ffeefbff578

可以看到，很神奇的是，返回的居然是局部对象，有点超出我的理解了.

然后经过资料查阅，发现结论是这样的:

按照正常情况在 return 时是会发生一次拷贝，但是 g++ 会有一种 RVO (return value optimization) 的技术，在编译时会发生 Copy elision(复制省略).

大致意思就是避免不必要的拷贝，如这里，使用临时变量为同类型的变量赋值时，转换为直接初始化复制到的变量，因此这里不会调用到拷贝构造函数.

c++ 相比 java 等语言少了一层 jvm, 本身语言更偏底层了，但很多内存的管理分配还是值得深究.

而且通过这次发现编译器功能真的十分强大，能给我们的程序带来很多意想不到的优化。但这样的同时，也会给我们的程序带来更多变数，需要程序员更深入了解 c++ 与编译器的一些优化策略，从而更好地控制我们的代码与程序.

未来仍需努力～