对比 C# 聊聊 C++ 中几类特殊成员函数

Posted 2022-07-13 dotNET跨平台

一：背景

在 C# 中要说类默认给我们定义的特殊成员函数，莫过于 构造函数，但在 C++ 中这样的特殊函数高达 6 种，有必要整合一下聊一聊。

二：特殊成员函数

1. 默认构造函数

和 C# 一样，很多书中都说，如果用户没有定义 构造函数，那么编译器会给我们定义一个，参考下面的例子：

class Person 

public:
 string name;
 int age;
;

int main()

 Person person;

接下来观察下汇编代码，看下有没有调用 默认构造函数 .

Person person;
003E32EF  lea         ecx,[person]  
003E32F2  call        Person::Person (03E15EBh)

对于 C# 学习者来说有点懵哈，定义了就相当于new了， 哈哈，这是因为 C++ 默认都是值类型哈，不过这里有必要澄清一下，并不一定所有情况都会调用 默认构造函数，因为 C++ 的汇编生成由各自 编译器 来决定，如果 编译器 觉得没必要调用 构造函数 那它就会把这一步省掉来加速性能，那什么时候不会调呢？参考如下代码。

class Person 

public:
 void show() 
  printf("show!");
 
;

int main()

 Person person;
 person.show();

接下来看下汇编代码。

person.show();
00E73F4F  lea         ecx,[person]  
00E73F52  call        Person::show (0E713B6h)

可以清楚的看到，这种情况下调用 构造函数  其实没有必要，所以编译器就干脆省略了。

2. 析构函数

在 C# 中 析构函数 是由 CLR 负责管理，在 C++ 中没有托管这个概念，所以默认只能是结束作用域之前，自动调用 析构函数 释放，参考如下图：

3. 赋值构造函数

刚才也说到了，在 C++ 中甭管是 class 还是 struct 默认都是值类型，既然是值类型就存在stack copy 的情况，在 C# 中也是因为重写了 Equals 和 GetHashCode 来实现的值copy，接下来简单看下代码：

class Person 

public:
 string name;
 int age;
;

int main()

 Person p1 =  "jack",20 ;
 Person p2(p1);

再看下 Person p2(p1) 的汇编代码。

Person p2(p1);
000F80A2  lea         eax,[p1]  
000F80A5  push        eax  
000F80A6  lea         ecx,[p2]  
000F80A9  call        Person::Person (0F15C3h)

从汇编中可以看到调用了 Person::Person (0F15C3h) 函数，请注意，这个不是 构造函数，而是 赋值构造函数 😂， 可以调试下去看看哦。。。截图如下：

值得说一下的是，C++ 默认提供的 赋值构造函数 是浅copy，如果要实现深 copy 的话，或者有一些自定义的逻辑，建议自己实现一下。

class Person 

public:
 string name;
 int age;

public:
 Person(string name, int age) :name(name), age(age) 
 Person(const Person& p) 
  name = p.name;
  age = p.age;
 
;

int main()

 Person p1 =  "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa",20 ;
 Person p2(p1);

4. 赋值运算符

在 C# 中 值类型 , 匿名类型, Record 都是重写过 Equals 及 = 运算符，所以可以在这些类型上用 =, 其实在 C++ 中也可以在 class 之间进行赋值，因为编译器会帮我们重写运算符 = ，如何看出来呢？先看下代码：

class Person 

public:
 string name;
 int age;

public:
 Person(string name, int age) :name(name), age(age) 
 Person(const Person& p) 
  name = p.name;
  age = p.age;
 
;

int main()

 Person p1 =  "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa",20 ;
 Person p2 =  "bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb",22 ;

 p2 = p1;

最后一句的 p2 = p1 之所以能成功是因为 = 被重写了，参考汇编代码。

p2 = p1;
00FD967C  lea         eax,[p1]  
00FD967F  push        eax  
00FD9680  lea         ecx,[p2]  
00FD9683  call        Person::operator= (0FD161Dh)

如果需要自定义，可以自己重写。

class Person 

public:
 string name;
 int age;

public:
 Person(string name, int age) :name(name), age(age) 
 Person(const Person& p) 
  name = p.name;
  age = p.age;
 
 Person& operator = (const Person& p) 
  name = p.name;
  age = p.age;
  return *this;
 
;

int main()

 Person p1 =  "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa",20 ;
 Person p2 =  "bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb",22 ;

 p2 = p1;

在 C++ 11 中还有特殊的 移动构造函数 和 移动赋值构造函数, 这个还需要理解 左值 和 右值引用，篇幅有限，放到后面和大家聊了哈。