C++ 中总是调用空构造函数吗？

Question

我有一个一般性问题，可能有点特定于编译器。 我对调用构造函数的条件感兴趣。具体来说，在发布模式/针对速度进行优化的构建中，实例化对象时是否始终会调用编译器生成的或空的构造函数？

class NoConstructor  
{  
    int member;  
};  

class EmptyConstructor  
{  
    int member;  
};

class InitConstructor  
{  
    InitConstructor()  
        : member(3)   
    {}  
    int member;  
};

int main(int argc, _TCHAR* argv[])  
{  
    NoConstructor* nc = new NoConstructor(); //will this call the generated constructor?  
    EmptyConstructor* ec = new EmptyConstructor(); //will this call the empty constructor?  
    InitConstructor* ic = new InitConstructor(); //this will call the defined constructor  

    EmptyConstructor* ecArray = new EmptyConstructor[100]; //is this any different?
}

我进行了大量搜索，并花了一些时间查看 Visual Studio 中生成的汇编代码。但在发布版本中可能很难遵循。

总之： 构造函数总是被调用吗？如果是这样，为什么？

我知道这在很大程度上取决于编译器，但肯定有一个共同的立场。您可以引用的任何示例/来源将不胜感激。

Answer 1

实例化对象时，编译器生成的构造函数/空构造函数是否始终会被调用？

不会。如果您的类是所谓的“POD”（普通旧数据），则编译器生成的构造函数不会总是被调用。

具体来说，在以下两种情况下不会调用它：

struct Pod {
    int x;
};

int main() {
    Pod pod;
    std::cout << pos.x << std::endl; // Value undefined.

    Pod pod2 = Pod(); // Explicit value initialization.


    Pod* pods = new Pod[10];
    // Values of `pods` undefined.

    Pod* pods2 = new Pod[10](); // Explicit value initialization.
}

类型是否为 POD 的条件有点棘手。 C++ 常见问题解答有很好的细分。

Answer 2

从逻辑上讲，构造函数被调用。在生成的代码中，如果构造函数不执行任何操作，则不会有可以追溯到构造函数的指令，除非您的编译器非常不擅长优化并插入对仅返回的内容的调用。

Answer 3

在优化模式下，如果您的类或结构是 POD（仅具有 POD 类型）并且未指定构造函数，则任何生产质量的 C++ 编译器不仅会跳过对构造函数的调用，甚至不会生成它。

如果您的类具有必须调用构造函数的非 POD 成员，编译器将生成调用成员构造函数的默认构造函数。但即便如此 - 它也不会初始化 POD 类型。也就是说，如果您没有显式初始化 member，那么您可能会在那里得到垃圾。

如果您的编译器/链接器具有 LTO，那么整个事情甚至会变得更加有趣。

希望有帮助！首先让你的程序工作，然后使用分析器来检测缓慢的地方，然后优化它。过早的优化不仅可能使您的代码不可读并浪费大量时间，而且根本没有帮助。您必须首先知道要优化什么。

以下是示例中代码的反汇编（x86_64，gcc 4.4.5）：

main:
    subq    $8, %rsp
    movl    $4, %edi
    call    _Znwm
    movl    $4, %edi
    movl    $0, (%rax)
    call    _Znwm
    movl    $4, %edi
    movl    $0, (%rax)
    call    _Znwm
    movl    $400, %edi
    movl    $3, (%rax)
    call    _Znam
    xorl    %eax, %eax
    addq    $8, %rsp
    ret

如您所见，根本没有调用构造函数。根本没有类，每个对象只是一个 4 字节整数。

使用 MS 编译器，YMMV。所以你必须自己拆机检查。但结果应该是相似的。

祝你好运！

Answer 4

某些类或结构类型在 C++ 中称为 POD“普通旧数据”。这些类型不会调用构造函数。

成为 POD 的规则非常重要，您应该查找它们，但总而言之：仅包含原始数据类型并且没有定义的构造函数。

Answer 5

您的示例不是很好，您错过了示例类中的 public 关键字，而且在示例中通过编写 CLASS * class = new CLASS();强制零初始化code> 而不是 CLASS * class = new CLASS;。

在您输入的代码中 - 零初始化将始终按照标准的要求执行。您可以根据需要调用它 - 但会有代码来保证标准的规则。

如果您在没有显示此有争议的示例代码的情况下提出问题 - 那么唯一正确的答案将是 - 特定于编译器。