W jakich sytuacjach nazywa się Konstruktor kopiujący C++?

Znam następujące sytuacje w c++, w których wywoływany byłby Konstruktor kopiujący:

  1. Gdy istniejącemu obiektowi przypisany jest obiekt jego własnej klasy 

    MyClass A,B;
A = new MyClass();
B=A; //copy constructor called

  2. Jeśli funkcja otrzymuje jako argument, przekazywany przez wartość, obiekt klasy 

    void foo(MyClass a);
foo(a); //copy constructor invoked

  3. Gdy funkcja zwraca (przez wartość) obiekt klasy 

    MyClass foo ()
   {
      MyClass temp;
      ....
      return temp; //copy constructor called
   }
Nie krępuj się poprawiać błędów, które popełniłem, ale jestem bardziej ciekaw, czy są jakieś inne sytuacje, w których wywoływany jest Konstruktor kopiujący.
Author: Joseph Mansfield, 2014-01-18
Source

7 answers

Mogę się mylić co do tego, ale ta klasa pozwala zobaczyć co się nazywa i kiedy: 

class a {
public:
    a() {
        printf("constructor called\n");
    };  
    a(const a& other) { 
        printf("copy constructor called\n");
    };    
    a& operator=(const a& other) {
        printf("copy assignment operator called\n");
        return *this; 
    };
};

Więc ten kod: 

a b; //constructor
a c; //constructor
b = c; //copy assignment
c = a(b); //copy constructor, then copy assignment

Tworzy to w wyniku: 

constructor called
constructor called
copy assignment operator called
copy constructor called
copy assignment operator called

Kolejna ciekawa rzecz, powiedzmy, że masz następujący kod: 

a* b = new a(); //constructor called
a* c; //nothing is called
c = b; //still nothing is called
c = new a(*b); //copy constructor is called

Dzieje się tak, ponieważ gdy przypisujesz wskaźnik, to nic nie robi rzeczywistemu obiektowi.

 18
Author: BWG,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2014-01-18 16:07:49

Gdy istniejącemu obiektowi przypisany jest obiekt jego własnej klasy 

    B = A;
Niekoniecznie. Ten rodzaj przypisania nazywa się copy-assignment , co oznacza, że operator przypisania klasy zostanie wywołany do wykonania przypisania memberwise wszystkich członków danych. Funkcja rzeczywista to MyClass& operator=(MyClass const&)

Konstruktor kopiujący nie jest tutaj wywoływany . Dzieje się tak dlatego, że operator przypisania przyjmuje odniesienie do swojego obiektu, a zatem nie kopiowanie-konstrukcja jest wykonywana.

Copy-assignment różni się od copy-initialization ponieważ copy-initialization odbywa się tylko wtedy, gdy obiekt jest inicjowany. Na przykład: 

T y = x;
  x = y;

Pierwsze wyrażenie inicjalizuje y przez skopiowanie x. Wywołuje konstruktor kopii MyClass(MyClass const&).

I jak wspomniano, {[8] } jest wywołaniem do operatora przypisania.

(jest też coś, co nazywa się copy-elison przy czym kompilator wymknie się wywołaniom konstruktora kopiującego. Twój kompilator prawdopodobnie tego używa).

Jeśli funkcja otrzymuje jako argument, przekazywany przez wartość, obiekt klasy 

    void foo(MyClass a);
    foo(a);

To jest poprawne. Należy jednak pamiętać, że w C++11 jeśli a jest wartością xvalue i jeśli MyClass ma odpowiedni konstruktor MyClass(MyClass&&), a może być przeniesiony do parametru.

(copy-constructor I move-constructor to dwa z domyślnie generowane przez kompilator funkcje klasy. Jeśli nie dostarczysz ich samodzielnie, kompilator hojnie zrobi to za Ciebie w określonych okolicznościach).

Gdy funkcja zwraca (przez wartość) obiekt klasy 

    MyClass foo ()
    {
        MyClass temp;
        ....
        return temp; // copy constructor called
    }

Poprzez optymalizację zwracanej wartości , Jak wspomniano w niektórych odpowiedziach, kompilator może usunąć wywołanie do konstruktora kopiującego. Korzystając z opcji kompilatora-fno-elide-constructors, możesz wyłącz copy-elison i sprawdź, czy Konstruktor kopiujący rzeczywiście zostanie wywołany w takich sytuacjach.

 18
Author: 0x499602D2,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2017-05-23 12:08:44

Situation (1) jest niepoprawne i nie kompiluje się w sposób, w jaki ją napisałeś. Powinno być: 

MyClass A, B;
A = MyClass(); /* Redefinition of `A`; perfectly legal though superfluous: I've
                  dropped the `new` to defeat compiler error.*/
B = A; // Assignment operator called (`B` is already constructed)
MyClass C = B; // Copy constructor called.

Masz rację w przypadku (2).

Ale w przypadku (3) Konstruktor kopiujący może nie zostać wywołany: jeśli kompilator nie wykryje żadnych efektów ubocznych, może zaimplementować return value optimization, aby zoptymalizować niepotrzebną głęboką kopię. C++11 formalizuje to za pomocą rvalue reference .

 10
Author: Bathsheba,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2014-01-18 16:07:22

Istnieją 3 sytuacje, w których Konstruktor kopiujący jest wywoływany: Kiedy robimy kopię obiektu. Gdy przekazujemy obiekt jako argument przez wartość do metody. Gdy zwracamy obiekt z metody przez wartość.

To jedyne sytuacje....tak myślę...

 5
Author: Akshay,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2014-01-18 16:03:19

To jest w zasadzie poprawne(poza literówką w #1).

Dodatkowym, specyficznym scenariuszem, na który należy uważać, jest sytuacja, gdy elementy są w kontenerze, elementy mogą być kopiowane w różnym czasie(na przykład w wektorze, gdy wektor rośnie lub niektóre elementy są usuwane). To właściwie tylko przykład #1, ale łatwo o tym zapomnieć.

 5
Author: Lightness Races in Orbit,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2014-01-18 16:09:25

Poniżej przedstawiono przypadki wywołania konstruktora kopiującego.

  1. podczas tworzenia instancji jednego obiektu i inicjalizacji go wartościami z innego obiektu.
  2. podczas przekazywania obiektu przez wartość.
  3. gdy obiekt jest zwracany z funkcji przez wartość.
 3
Author: leshy84,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2014-01-18 16:05:43

Inni udzielili dobrych odpowiedzi, wraz z wyjaśnieniami i odniesieniami.

Dodatkowo napisałem klasę, aby sprawdzić różne typy instancji / asystentów (C++11 ready), w ramach obszernego testu: 

#include <iostream>
#include <utility>
#include <functional>


template<typename T , bool MESSAGES = true>
class instantation_profiler
{
private:
    static std::size_t _alive , _instanced , _destroyed ,
                       _ctor , _copy_ctor , _move_ctor ,
                       _copy_assign , _move_assign;


public:
    instantation_profiler()
    {
        _alive++;
        _instanced++;
        _ctor++;

        if( MESSAGES ) std::cout << ">> construction" << std::endl;
    }

    instantation_profiler( const instantation_profiler& )
    {
        _alive++;
        _instanced++;
        _copy_ctor++;

        if( MESSAGES ) std::cout << ">> copy construction" << std::endl;
    }

    instantation_profiler( instantation_profiler&& )
    {
        _alive++;
        _instanced++;
        _move_ctor++;

        if( MESSAGES ) std::cout << ">> move construction" << std::endl;
    }

    instantation_profiler& operator=( const instantation_profiler& )
    {
        _copy_assign++;

        if( MESSAGES ) std::cout << ">> copy assigment" << std::endl;
    }

    instantation_profiler& operator=( instantation_profiler&& )
    {
        _move_assign++;

        if( MESSAGES ) std::cout << ">> move assigment" << std::endl;
    }

    ~instantation_profiler()
    {
        _alive--;
        _destroyed++;

        if( MESSAGES ) std::cout << ">> destruction" << std::endl;
    }



    static std::size_t alive_instances()
    {
        return _alive;
    }

    static std::size_t instantations()
    {
        return _instanced;
    }

    static std::size_t destructions()
    {
        return _destroyed;
    }

    static std::size_t normal_constructions()
    {
        return _ctor;
    }

    static std::size_t move_constructions()
    {
        return _move_ctor;
    }

    static std::size_t copy_constructions()
    {
        return _copy_ctor;
    }

    static std::size_t move_assigments()
    {
        return _move_assign;
    }

    static std::size_t copy_assigments()
    {
        return _copy_assign;
    }


    static void print_info( std::ostream& out = std::cout )
    {
        out << "# Normal constructor calls: "  << normal_constructions() << std::endl
            << "# Copy constructor calls: "    << copy_constructions()   << std::endl
            << "# Move constructor calls: "    << move_constructions()   << std::endl
            << "# Copy assigment calls: "      << copy_assigments()      << std::endl
            << "# Move assigment calls: "      << move_assigments()      << std::endl
            << "# Destructor calls: "          << destructions()         << std::endl
            << "# "                                                      << std::endl
            << "# Total instantations: "       << instantations()        << std::endl
            << "# Total destructions: "        << destructions()         << std::endl
            << "# Current alive instances: "   << alive_instances()      << std::endl;
    }
};

template<typename T , bool MESSAGES>
std::size_t instantation_profiler<T,MESSAGES>::_alive       = 0;
template<typename T , bool MESSAGES>
std::size_t instantation_profiler<T,MESSAGES>::_instanced   = 0;
template<typename T , bool MESSAGES>
std::size_t instantation_profiler<T,MESSAGES>::_destroyed   = 0;
template<typename T , bool MESSAGES>
std::size_t instantation_profiler<T,MESSAGES>::_ctor        = 0;
template<typename T , bool MESSAGES>
std::size_t instantation_profiler<T,MESSAGES>::_copy_ctor   = 0;
template<typename T , bool MESSAGES>
std::size_t instantation_profiler<T,MESSAGES>::_move_ctor   = 0;
template<typename T , bool MESSAGES>
std::size_t instantation_profiler<T,MESSAGES>::_copy_assign = 0;
template<typename T , bool MESSAGES>
std::size_t instantation_profiler<T,MESSAGES>::_move_assign = 0;

Oto test: 

struct foo : public instantation_profiler<foo>
{
    int value;
};



//Me suena bastante que Boost tiene una biblioteca con una parida de este estilo...
struct scoped_call
{
private:
    std::function<void()> function; 

public:
    scoped_call( const std::function<void()>& f ) : function( f ) {}

    ~scoped_call()
    {
        function();
    }
};


foo f()
{
    scoped_call chapuza( [](){ std::cout << "Exiting f()..." << std::endl; } );

    std::cout << "I'm in f(), which returns a foo by value!" << std::endl;

    return foo();
}


void g1( foo )
{
    scoped_call chapuza( [](){ std::cout << "Exiting g1()..." << std::endl; } );

    std::cout << "I'm in g1(), which gets a foo by value!" << std::endl;
}

void g2( const foo& )
{
    scoped_call chapuza( [](){ std::cout << "Exiting g2()..." << std::endl; } );

    std::cout << "I'm in g2(), which gets a foo by const lvalue reference!" << std::endl;
}

void g3( foo&& )
{
    scoped_call chapuza( [](){ std::cout << "Exiting g3()..." << std::endl; } );

    std::cout << "I'm in g3(), which gets an rvalue foo reference!" << std::endl;
}

template<typename T>
void h( T&& afoo )
{
    scoped_call chapuza( [](){ std::cout << "Exiting h()..." << std::endl; } );

    std::cout << "I'm in h(), which sends a foo to g() through perfect forwarding!" << std::endl;

    g1( std::forward<T>( afoo ) );
}


int main()
{
    std::cout << std::endl << "Just before a declaration ( foo a; )"                << std::endl;                                        foo a;
    std::cout << std::endl << "Just before b declaration ( foo b; )"                << std::endl;                                        foo b;
    std::cout << std::endl << "Just before c declaration ( foo c; )"                << std::endl;                                        foo c;
    std::cout << std::endl << "Just before d declaration ( foo d( f() ); )"         << std::endl;                                        foo d( f() );

    std::cout << std::endl << "Just before a to b assigment ( b = a )"              << std::endl;                                        b = a;
    std::cout << std::endl << "Just before ctor call to b assigment ( b = foo() )"  << std::endl;                                        b = foo();
    std::cout << std::endl << "Just before f() call to b assigment ( b = f() )"     << std::endl;                                        b = f();



    std::cout << std::endl << "Just before g1( foo ) call with lvalue arg ( g1( a ) )"                         << std::endl;             g1( a );
    std::cout << std::endl << "Just before g1( foo ) call with rvalue arg ( g1( f() ) )"                       << std::endl;             g1( f() );
    std::cout << std::endl << "Just before g1( foo ) call with lvalue ==> rvalue arg ( g1( std::move( a ) ) )" << std::endl;             g1( std::move( a ) );

    std::cout << std::endl << "Just before g2( const foo& ) call with lvalue arg ( g2( b ) )"                          << std::endl;     g2( b );
    std::cout << std::endl << "Just before g2( const foo& ) call with rvalue arg ( g2( f() ) )"                        << std::endl;     g2( f() );
    std::cout << std::endl << "Just before g2( const foo& ) call with lvalue ==> rvalue arg ( g2( std::move( b ) ) )"  << std::endl;     g2( std::move( b ) );

  //std::cout << std::endl << "Just before g3( foo&& ) call with lvalue arg ( g3( c ) )"                         << std::endl;           g3( c );
    std::cout << std::endl << "Just before g3( foo&& ) call with rvalue arg ( g3( f() ) )"                       << std::endl;           g3( f() );
    std::cout << std::endl << "Just before g3( foo&& ) call with lvalue ==> rvalue arg ( g3( std::move( c ) ) )" << std::endl;           g3( std::move( c ) );



    std::cout << std::endl << "Just before h() call with lvalue arg ( h( d ) )"                         << std::endl;                    h( d );
    std::cout << std::endl << "Just before h() call with rvalue arg ( h( f() ) )"                       << std::endl;                    h( f() );
    std::cout << std::endl << "Just before h() call with lvalue ==> rvalue arg ( h( std::move( d ) ) )" << std::endl;                    h( std::move( d ) );

    foo::print_info( std::cout );
}

Jest to streszczenie testu zestawione z GCC 4.8.2 z -O3 i -fno-elide-constructors flagami:

Normalne wywołania konstruktora: 10
Wywołania konstruktora kopiującego: 2
Wywołania konstruktora Move: 11
Copy assigment wywołania: 1
Move assigment calls: 2
Wywołania destruktora: 19

Suma wejść: 23
Total destructions: 19
Current alive instances: 4

Wreszcie ten sam test z włączonym copy elision:

Normalne wywołania konstruktora: 10
Wywołania konstruktora kopiującego: 2
Wywołania konstruktora Move: 3
Copy assigment calls: 1
Move assigment calls: 2
Wywołania destruktora: 11

Całkowita instancja: 15
Total destructions: 11
Current alive instances: 4

Tutaj {[43] } jest kompletny kod działający w ideone.

 2
Author: Manu343726,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2014-01-18 20:28:05