拷贝构造、移动构造、拷贝赋值、移动赋值

最近在学习C++的拷贝构造函数时发现一个问题：在函数中返回局部的类对象时，并没有调用拷贝构造函数。针对这个问题，查阅了一些资料，这里记录整理一下。

调用拷贝构造函数的三种情况：

① 用一个类去初始化另一个对象时（初始化的为新对象）

②一个对象作为参数，以值传递的方式传入函数内

③ 返回值作为类对象，函数执行完成返回调用时。

下面写了一个示例代码：

复制代码

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Demo {
public:
    Demo(string name, int data) : m_name(name), m_data(data) {
        cout << "默认构造函数" << endl;
    }
    Demo(const Demo& other) {
        cout << "拷贝构造函数" << endl;
        m_name = other.m_name;
        m_data = other.m_data;
    }

    Demo& operator=(const Demo& other) {
        cout << "拷贝赋值运算符重载" << endl;
        m_name = other.m_name;
        m_data = other.m_data;
        return *this; //return *this 是为了可以连续赋值
    }

    Demo(const Demo&& other) {
        cout << "移动构造函数" <<  endl;
        m_name = other.m_name;
        m_data = other.m_data;
    }
    Demo& operator=(const Demo&& other) {
        cout << "移动赋值运算符重载" << endl;
        m_name = other.m_name;
        m_data = other.m_data;
        return *this;
    }
private:
    string m_name;
    int m_data;
};

void test01()
{
    //默认构造
    Demo a("zhangsam", 10);
    Demo b("lisi", 20);
    //拷贝构造：使用一个类去初始化另一个对象时
    Demo c = a;
    //拷贝赋值运算符重载：使用一个类对另一个对象赋值
    c = b = a;

    //移动构造。使用右值对象对初始化一个对象时
    Demo e = move(a);
    //移动赋值运算符重载：使用一个右值对象对另一个对象赋值
    e = move(b);
}

//当类对象做形参是，调用拷贝构造函数
Demo test02(Demo d1)
{
    Demo f("wangwu", 30);
    //返回一个类对象时，这里调用了移动构造函数
    //这里编译器默认优化，需要增加-fno-elide-constructor编译选项，但是调用的确实移动构造函数
    //原因是，在新的标砖中，当编译器识别到返回的是一个局部的对象，将自动使用move转化。
    //前提是类中自定义了移动构造函数，否则将调用拷贝构造函数
    return f;
}
int main()
{
    test01();
    cout << "-----------" << endl;
    Demo a1("test", 40);
    test02(a1);
    cout << "-----------" << endl;
    return 0;
}

最开始正常编译 g++ test.cpp

执行结果：

可以看到，test02函数最后返回一个f对象，但是并没有调用拷贝构造函数。

① Demo a1("test", 40); //默认构造函数

② a1形参传参 //拷贝构造函数

③ 函数内 Demo f("wangwu", 30); //默认构造函数

④ return f //？？？未打印任何东西

查阅资料后，说是需要增加一个编译选项 -fno-elide-constructors，果然增加后，出现了相应的打印。

但是，，为什么是调用的移动构造函数。。。

再次查阅资料到：当从同类型的右值（亡值（将亡值））或纯右值）（C++17前）亡值初始化（直接初始化或者复制初始化）对象时会调用移动构造函数，情况包括：

1、初始化 T a = std::move(b) 或 T a（std::move(b)）

2、函数实参传递 f(std::move(a)) 其中a的类型是T 且f 是Ret f (T t);

3、函数返回：在像T f() 这样的函数中的retuen a；，其中a的类型是T，且T中自定义了移动构造函数。

所以，，，函数中的局部类对象其实是一个将亡值？？

然后又百度了下将亡值的概念和定义：

就传统的理解而言，函数foo的返回值在内部创建然后被赋值给v（外部接收返回值的对象），然后v获得这个对象时，会将整个temp拷贝一份，然后把temp销毁。如果这个temp非常大，这将造成大量额外的开销（这也是c++一直被诟病的问题）。在新的特性里面，会自动检测这个值是不死局部的，是的话，就直接move()了。用不同的编译器，不同的开关（debug，relese）结果可能都不一样。

例如，一个函数v = foo(），接收返回值的v是一个左值，foo()返回的值也就是一个右值（也是纯右值）。但是v可以被别的变量捕获到，而foo()产生的那个返回值作为一个临时变量，一旦被v赋值后，将立即被销毁，无法获取，也不能修改。