C++ 构造函数和复制构造函数

您所看到的在 C++17 之前的编译器中称为复制省略(在编译器资源管理器或 wandbox 上使用 C++-std=c++17vs.-std=c++14标志)。从 C++17 开始，编译器需要消除许多复制和移动构造函数的情况，并直接构造对象而不带任何中间对象。

与

A a { 10 };

行

A a = 10;

表示首先构造一个临时对象，就好像代码具有：

A a = A(10);

直到 C++17 年，编译器被允许优化此代码，并直接从10构造a，而无需临时对象。请注意，重点是允许但不要求执行此复制省略优化。您已经观察到这允许优化。

编译器必须编译或失败代码，而不管它是否决定执行复制省略。如果编译器无法调用复制构造函数(如您的情况)，那么它必须无条件地使编译失败，即使它决定执行复制省略。这在 C++17 中发生了变化，在这种情况下，现在需要编译器进行复制省略优化。由于它保证了复制构造函数，因此甚至不需要复制构造函数，并且代码可以编译而不会出错。

请注意没有 const 的复制构造函数：

A(A &other) { std::cout << " other " << std::endl; value = other.value; }

如果没有复制省略，此复制构造函数不能用于：

A a = A(10);

它不能使用，因为 A(10) 是一个临时对象，因此可以作为 rvalue 参数传递给构造函数和方法，例如

A(A && other);
foo(A && other);

或作为 const lvalue 引用参数传递给构造函数和方法，例如

A(const A& other);
bar(const A& other);

但它不能作为常规可变参数传递(如在代码块 3 中)。

使用复制 elision，在这些情况下，它甚至不会尝试调用副本或移动构造函数。

它仍然需要调用复制构造函数

A b = a;

它可以使用可变参数来做到这一点，只是因为a既不是临时对象也不是 const 对象。如果您使用 consta则当复制构造函数未获得 const 时，代码将无法编译(对于 C++17 及更早版本)：

const A a = 10;
A b = a;
//  ^^  this will fail

有趣的说明：以下行将保证不会调用复制构造函数，甚至不会使用 C++17 调用一次：

A a = A(A(A(A(1))));

当你写的时候

A a = 10;

编译器将 10 转换为临时对象，然后调用复制构造函数来创建 a。

A a = A(10);

考虑这个程序，

#include <iostream>
class A
{
private:
int value;
public:
A(int n) { std::cout << "int n " << std::endl; value = n; }
A(const A &other) { std::cout << " other " << std::endl; value = other.value; }
//A (A &&other) { std::cout  << "other lvalue" << std::endl; value = other.value; }
void print(){ std::cout << "print " << value << std::endl; }
};
int main(int argc, char **argv)
{
A a = 10;
//A a(1);
//A b = a;
//b.print();
return 0;
}

并编译它

g++ t.cpp -std=c++11

在运行程序时，其输出为

int n 

现在您可能想知道为什么不调用复制构造函数A(const A &other)。这是因为C++中的复制省略。编译器可以优化对复制构造函数的调用，并直接调用匹配的构造函数。 因此，与其A a = A(10);，不如说是这个A a(10);

如果要禁用复制省略，请使用

g++ t.cpp -std=c++11 -fno-elide-constructors

现在运行程序，您可以看到下面的输出

int n 
other 

没有复制省略。所以，A a = A(10);被召唤了。首先创建一个临时对象，然后调用复制构造函数来创建a。

(in code block 3) why can't I remove the const from copy constructor?

因为临时对象不能绑定到左值引用。它们只能绑定到右值引用或常量左值引用。A(10)创建一个临时对象，该对象只能绑定到常量左值引用(const A&)或右值引用(A&&)。

(in code block 5) the compiler says that it need a rvalue copy constructor(from code block 4 -> t.cpp:10:4), so I define one, but the running output show the rvalue copy constructor wasn't called, why?

发生这种情况是因为复制省略。使用-fno-elide-constructors编译它，然后可以看到对 rvalue 构造函数的调用。见下文。

#include <iostream>
class A
{
private:
int value;
public:
A(int n) { std::cout << "int n " << std::endl; value = n; }
A(A &other) { std::cout << " other " << std::endl; value = other.value; }
A (A &&other) { std::cout  << "other lvalue" << std::endl; value = other.value; }
void print(){ std::cout << "print " << value << std::endl; }
};
int main(int argc, char **argv)
{
A a = 10;
//A a(1);
//A b = a;
//b.print();
return 0;
}

编译：

g++ t.cpp -std=c++11 -fno-elide-constructors

输出

int n 
other lvalue

代码运行时

A a = 10;

它将 10 强制转换为类型 A 的变量，并调用复制构造函数来初始化"a"。因为 10 在内存中没有引用，所以它是一个右值。由于您的复制构造函数通过引用接收"其他"，因此您无法传入右值，因为如果修改了，则没有要修改的引用。C++ 仅当通过 const 引用时才允许通过引用传入右值。

它试图将其强制转换为 int 的原因是你只有两个构造函数：一个接受 int，另一个通过引用接收类型为"A"的对象。由于它已经将 10 强制转换为类型为"A"的对象，并且该对象是右值，因此它只是声明两个构造函数都不能接受该对象。

请注意：这是一个提醒，在对象未被修改时始终通过 const 引用。