深入探索C++对象模型(七) 构造

三个重要函数：构造函数，析构函数，拷贝构造函数。

1. 无继承情况下的对象构造。

当类中存在虚函数时，编译器会对该类产生膨胀作用， 例如如下类：

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1. class Point {  
2. public:  
3.     Point(float x = 0.0, float y = 0.0)  
4.         : _x(x), _y(y){}  
5.     virtual float z();  
6. protected:  
7.     float _x, _y;  
8. };  

a. 我们所定义的构造函数中，会被附加一些代码，一边初始化虚表指针（vptr），这些代码会安插在任何基类构造函数的调用之后，但必须在任何使用者供应的代码之前，一种可能的上述Point类的构造函数扩展：

[cpp]  view plain  copy

1. Point* Point::Point (Point* this, float x, float y)  
2.                     : _x(x), _y(y)  
3. {  
4.     //设定虚表指针  
5.     this->__vptr_Point = __vtbl__Point;  
6.       
7.     //扩展成员变量初始化列表  
8.     this->_x = x;  
9.     this->_y = y;  
10.       
11.     //传回this对象  
12.     return this;  
13. }  

b. 合成一个拷贝构造和拷贝赋值函数，这两个函数是重要的，会被调用的，用来在这两个函数被调用时，设定虚表指针等操作，可能的扩展结果：

[cpp]  view plain  copy

1. //copy constructor  
2. inline Point* Point::Point (Point* this, const Point& rhs)  
3. {  
4.     //设定虚表指针  
5.     this->__vptr_Point = __vtbl__Point;  
6.   
7.     //数据成员拷贝      
8.       
9.     //传回this对象  
10.     return this;  
11. }  

2. 继承情况下的对象构造。

当我们定义一个类对象时：T object，构造函数可能会发生扩展：

a. 初始化列表中数据成员初始化操作会放入构造函数本身，注意是以数据成员在类中的声明顺序，而非在初始化类表中的顺序。

b. 如果有某一个数据成员未出现在初始化列表中，但是他有默认构造函数，则该默认构造函数会被调用。

c. 在那之前，如果如果类该对象有虚表指针，它（们）会设定初值，指向适当的虚表（们）。

d. 在那之前，所有基类构造函数会被调用，按照它们在子类中的继承顺序：

    i. 如果基类在初始化列表中，任何明确指定的参数都需要传递进去。

    ii. 如果基类没有列于初始化列表，那么会调用可能存在的默认构造函数。

    iii. 如果基类是多重继承下的第二个或者后继，那么此时子类的this指针需要被调整，以指向该基类部分（subobject）。

e. 在那之前，所有虚基类的构造函数必须被调用， 从左到右，从最深到最浅。

    i. 如果基类在初始化列表中，任何明确指定的参数都需要传递进去，如果没有，会调用可能存在的默认构造函数。

    ii. 类中每一个虚基类子对象的偏移（offset）必须在执行期可被存取。

    iii. 如果类对象是最底层的（most-derived），其构造函数可能会被调用，某些支持这个行为的机制会被放入（下文提到的__most_derived）。

继续以Point为例，进行一下扩充，并声明Line类：

第二个构造函数会被扩展为：

析构函数会被扩展为：

虚拟继承情况下，子类构造函数的扩展有些不一样，考虑如下类以及其继承体系：

由于虚基类在子类中只有一份，所以虚基类Point的构造函数只能被调用一次，例如，在实例化Point3d或者Vertex对象时，作为二者直接基类的Point的构造函数需要调用，但是在定义Vertex3d对象时，会调用Point3d和Vertex的构造函数，此时二者的构造不应该调用Point的构造函数，因为Point已经在Vertex3d构造函数中调用过了，为了保证虚基类的唯一性，不允许再调用，也就是只有最下层的子类构造函数中需要调用虚基类的构造函数，Point3d的构造函数以及Vertex3d的构造函数的可能扩展如下，注意红框中的内容：

在Vertex3d构造函数中，当调用其父类Point3d以及Vertex的构造函数时，__most_derived参数会设定为false，已压制而这对于Point的再次初始化：

3. 关于虚表指针的初始化在子类构造函数中的情况。

a. 子类构造函数中，所有虚基类以及基类的构造函数会被调用。

b. 接着是对象的虚表指针被初始化，指向相关的虚表。

c. 在构造函数内展开可能存在的数据成员初始化列表，由于此时可能有虚函数调用，所以该步必须在虚表指针初始化妥当之后。

d. 最后，指向我们码农提供的代码。

例如，之前例子中的PVertex类的某个构造函数如下：

可能会被扩展成为，下图貌似有一点遗漏，this->Vertex3d::Vertex3d(x, y, z)应该是：this->Vertex3d::Vertex3d(false, x, y, z)以防止虚基类多次构造。