Конструкторы копирования

Конструктор копирования это конструктор, который можно вызвать с аргументом того же классового типа, который и копирует содержимое аргумента без изменения аргумента.

[править] Синтаксис

[править] Объяснение

struct X
{
    X(X& other); // конструктор копирования
//  X(X other);  // Ошибка: неверный тип параметра
};
 
union Y
{
    Y(Y& other, int num = 1); // конструктор копирования с несколькими параметрами
//  Y(Y& other, int num);     // Ошибка: `num` не имеет аргумента по умолчанию
};

Конструктор копирования вызывается всякий раз, когда объект инициализируется (прямой инициализацией или {{rlp|copy initialization|инициализации копированием}) из другого объекта того же типа (если только разрешение перегрузки не выбирает лучшее совпадение или вызов не пропускается), что включает в себя

• инициализацию: T a = b; или T a(b);, где b имеет тип T;
• передача аргумента функции: f(a);, где a имеет тип T и f это void f(T t);
• возврат функции: return a; внутри функции, такой как T f(), где a имеет тип T, который не имеет конструктора перемещения.

[править] Неявно объявленный конструктор копирования

Если для классового типа не предусмотрены пользовательские конструкторы копирования, компилятор всегда будет объявлять конструктор копирования как не explicit inline public элемент своего класса. Этот неявно объявленный конструктор копирования имеет форму T::T(const T&), если выполняются все следующие условия:

• каждый прямой и виртуальный базовый класс B класса T имеет конструктор копирования, параметрами которого являются типами const B& или const volatile B&;
• каждый нестатический элемент данных M из T классового типа или массива классового типа имеет конструктор копирования, параметры которого являются типами const M& или const volatile M&.

Иначе неявно объявленный конструктор копирования имеет вид T::T(T&).

Из-за этих правил неявно объявленный конструктор копирования не может привязываться к аргументу volatile lvalue.

Класс может иметь несколько конструкторов копирования, например T::T(const T&) и T::T(T&).

Неявно объявленный (или заданный по умолчанию при первом объявлении) конструктор копирования имеет спецификацию исключения, как описано в спецификации динамических исключений (до C++17)спецификации noexcept (начиная с C++17).

[править] Неявно определённый конструктор копирования

Если неявно объявленный конструктор копирования не удалён, он определяется (то есть тело функции генерируется и компилируется) компилятором, если используется odr или необходим для константной оценки (начиная с C++11). Для типов объединения неявно определённый конструктор копирования копирует представление объекта (как в std::memmove). Для классовых типов, не являющихся объединением, конструктор выполняет полное поэлементное копирование базовых и нестатических элементов объекта в порядке их инициализации, используя прямую инициализацию.

[править] Удалённый конструктор копирования

Неявно объявленный или явно заданный по умолчанию (начиная с C++11) конструктор копирования для класса T не определён (до C++11)определяется как удалённый (начиная с C++11), если выполняется любое из следующих условий:

• T имеет потенциально созданный подобъект классового типа M (или, возможно, его многомерный массив), такой что

• M имеет деструктор, который удалён или (начиная с C++11) недоступен из конструктора копирования, или
• разрешение перегрузки, применяемое для поиска конструктора копирования объекта M

• не приводит к появлению пригодного для использования кандидата, или
• в случае, если подобъект является вариантным элементом, выбирает нетривиальную функцию.

[править] Тривиальный конструктор копирования

Конструктор копирования для класса T тривиален, если выполняются все следующие условия:

• он не предоставляется пользователем (то есть определяется неявно или используется по умолчанию);
• T не имеет виртуальных функций-элементов;
• T не имеет виртуальных базовых классов;
• конструктор копирования, выбранный для каждого прямого базового класса для T, тривиален;
• конструктор копирования, выбранный для каждого элемента T нестатического классового типа (или массива классового типа), является тривиальным;

Тривиальный конструктор копирования для класса не объединения эффективно копирует каждый скалярный подобъект (включая, рекурсивно, подобъекты подобъектов и т.д.) аргумента и не выполняет никаких других действий. Однако байты заполнения не нужно копировать, и даже объектные представления скопированных подобъектов не обязательно должны быть одинаковыми, если их значения идентичны.

Объекты TriviallyCopyable можно копировать, копируя их объектные представления вручную, например с std::memmove. Все типы данных, совместимые с языком C (типы POD), копируются тривиально.

[править] Доступный конструктор копирования

Тривиальность доступных конструкторов копирования определяет, является ли класс типом с неявным временем жизни и является ли класс тривиально копируемым типом.

[править] Примечание

Во многих ситуациях конструкторы копирования оптимизируются, даже если они будут производить наблюдаемые побочные эффекты, смотрите пропуск копирования.

[править] Пример

struct A
{
    int n;
    A(int n = 1) : n(n) { }
    A(const A& a) : n(a.n) { } // пользовательский конструктор копирования
};
 
struct B : A
{
    // неявный конструктор по умолчанию B::B()
    // неявный конструктор копирования B::B(const B&)
};
 
struct C : B
{
     C() : B() { }
 private:
     C(const C&); // не копируемый, в стиле C++98
};
 
int main()
{
    A a1(7);
    A a2(a1); // вызывает конструктор копирования
    B b;
    B b2 = b;
    A a3 = b; // преобразование в A& и конструктор копирования
    volatile A va(10);
    // A a4 = va; // ошибка компиляции
 
    C c;
    // C c2 = c; // ошибка компиляции
}

[править] Отчёты о дефектах

Следующие изменения поведения были применены с обратной силой к ранее опубликованным стандартам C++:

[править] Смотрите также

• конструктор преобразования
• присваивание копированием
• пропуск копирования
• конструктор по умолчанию
• деструктор
• explicit
• инициализация
  • агрегатная инициализация
  • константная инициализация
  • инициализация копированием
  • инициализация по умолчанию
  • прямая инициализация
  • список инициализаторов
  • инициализация списком
  • инициализация ссылки
  • инициализация значением
  • инициализация нулём
• присваивание перемещением
• конструктор перемещения
• new