为啥复制构造函数应该在 C++ 中通过引用来接受它的参数？

Posted 2023-02-18

【中文标题】为啥复制构造函数应该在 C++ 中通过引用来接受它的参数？

【英文标题】：Why should the copy constructor accept its parameter by reference in C++?为什么复制构造函数应该在 C++ 中通过引用来接受它的参数？

【发布时间】：2011-02-10 18:24:23

【问题描述】：

为什么复制构造函数的参数必须通过引用传递？

【参考方案1】：

因为如果不是通过引用，它就是通过值。为此，您制作一个副本，并为此调用复制构造函数。但要做到这一点，我们需要创建一个新值，所以我们调用复制构造函数，等等......

（您将有无限递归，因为“要复制，您需要复制”。）

【讨论】：

是否有原因不能将指针传递给实例？

那么它就不再是拷贝构造函数了，而只是一个普通的旧构造函数，恰好接受了一个指针。

@Barry 当编译器尝试通过调用object o(other_object) 自行复制对象时，您通常会实现一个复制构造函数。但这只适用于object 有一个构造函数，该构造函数通过值或引用获取另一个object。您已经知道为什么按值传递不起作用，所以唯一的方法是按引用或 const 引用传递。如果您的“复制构造函数”需要一个指向object 的指针，那么编译器的代码必须是object o(&other_object)。所以本质上你编写了一个满足编译器和用户期望的构造函数。

是的，这完全有道理。谢谢。

我的编译器指出的另一个很好的理由是，如果您有一个带有纯虚函数的基类，则不可能按值初始化此变量

【参考方案2】：

因为按值传递会调用复制构造函数:)

【参考方案3】：

传递引用的替代方法是传递值。 Pass-by-value 实际上是 pass-by-copy。需要复制构造函数来制作副本。

如果您必须制作副本只是为了调用复制构造函数，那将是一个难题。

（我认为无限递归会发生在编译器中，你永远不会真正得到这样的程序。）

除了合理的原因，§12.8/3 中的标准禁止这样做：

a 的构造函数声明 类 X 是非良构的，如果它的第一个 参数的类型（可选 cv- 合格）X 并且要么没有 其他参数或所有其他 参数有默认参数。

【讨论】：

编译器可以愉快地吐出无限递归；我怀疑这不是特例。但是，如果您声明带有非引用参数的复制构造函数，则该程序是格式错误的。所以你是对的，它不应该编译。

@Dennis：我的意思是，如果您尝试编译这样的程序，编译器会在尝试生成代码时卡住。它不会生成递归函数，因为难题发生在函数调用之前，在调用者中。

无论您是否尝试使用，该程序都是错误的。简单地定义构造函数就足以让编译器对你大喊大叫。

@Dennis：确实，虽然这只是一个规则。

【参考方案4】：

如果按值传入会无限递归

【参考方案5】：

每当您调用函数时（例如：int f(car c)） 它采用除内置数据类型以外的参数（此处为 car） 复制调用者提供的实际对象的要求 到被调用函数参数中的变量。 示例：

car carobj; f(carobj);

即复制carobj到c。

carobj需要复制到函数f中的参数c中。

为了实现复制，调用了复制构造函数。

在这种情况下，函数f使用传值调用，换句话说，函数f被声明为传值。

如果函数f通过引用传递，那么它的声明是 int f(car &c);

在这种情况下，car carobj; f(carobj);

不需要复制构造函数。

在这种情况下，c 成为carobj 的别名。

使用上述 2 个场景，为清楚起见，我将它们总结为：

如果函数被声明为将参数作为对象的值，则调用该对象的复制构造函数。

如果函数被声明为将参数作为“按引用传递”，则该参数将成为调用者提供的对象的别名。不需要复制构造函数！

现在的问题是为什么需要通过引用传递。如果复制构造函数接受引用，则接收变量将成为所提供对象的别名。因此，不需要复制构造函数（在这种情况下，调用自身）将调用者提供的对象中的值复制到参数列表中的构造函数变量。

否则，如果复制构造函数将调用者提供的对象作为值，即按值传递，那么它需要给定对象的复制构造函数；因此，要将调用者提供的对象获取到我们的函数本身（在本例中为复制构造函数），我们需要调用复制构造函数，这只不过是在函数声明期间调用相同的函数。

这就是将引用传递给复制构造函数的原因。

【讨论】：

虽然你是对的，但已经有四个答案解释了这一点，而且做得更清楚。我不明白你为什么认为这个问题的第五个答案会有帮助。

【参考方案6】：

必须将对象作为引用而不是按值传递，因为如果按值传递它，则它的副本是使用复制构造函数构造的。这意味着复制构造函数将调用自己进行复制。这个过程将一直持续到编译器内存不足。

【参考方案7】：

将对象作为引用传递是非常重要的。如果一个对象作为值传递给复制构造函数，那么它的复制构造函数将调用自身，将实际参数复制到形式参数。 因此，将启动对复制构造函数的无限调用链。这个过程会一直持续到系统内存不足。

因此，在复制构造函数中，参数应始终作为引用传递。

【参考方案8】：

如果它不是按引用传递，那么它将按值传递。如果参数是按值传递的，它的复制构造函数会调用自己将实参复制到形参。这个过程会一直持续到系统内存不足。 所以，我们应该通过引用传递它，这样复制构造函数就不会被调用。

【参考方案9】：

复制构造函数定义了复制的含义，所以如果我们只传递一个对象（我们将传递该对象的副本）但要创建副本，我们将需要一个复制构造函数，因此它会导致无限递归。

所以，复制构造函数必须有一个引用作为参数。