为什么 C++ 复制构造函数必须使用 const 对象？

Why C++ copy constructor must use const object?

提问人：feelfree 提问时间：6/6/2013 最后编辑：Saurav Sahufeelfree 更新时间：11/30/2020 访问量：32270

问：

我知道当我们定义类时，类的复制构造函数是必要的，因为三态法则。我还注意到复制构造函数的参数通常如以下代码所示：const

class ABC {
public:
    int a;
    int b;
    ABC(const ABC &other)
    { 
        a = other.a;
        b = other.b;
    }
}

我的问题是，如果复制构造函数的参数不是 const，会发生什么：

class ABC
{
    public:
    int a;
    int b;
    ABC(ABC &other)
    { 
        a = other.a;
        b = other.b;
    }
}

我知道在某些情况下，如果复制构造函数的参数是 const，那么第二个实现将失败。此外，如果复制构造函数的参数是 const，则要复制的对象在此过程中不会更改其内容。但是，我确实注意到有些人仍然使用第二种实现而不是第一种实现。是否有任何理由首选第二种实现？

C++ 复制构造函数

评论

4赞 juanchopanza 6/6/2013
为什么要修改 ？这没什么意义，而且是非常不直观的行为。AABC B(A)
10赞 Oliver Charlesworth 6/6/2013
可能是因为作者忘了让它变得常量。
3赞 celtschk 6/6/2013
也可能是有些人试图耍花招。当然，鉴于即使是标准委员会也无法做到这一点，这样做是一个非常糟糕的主意。auto_ptr
1赞 flaschenpost 6/6/2013
我可以想象复制构造函数需要使用 &other 的方法，这些方法没有声明为它们自己。可能并希望以一种不会改变的方式和其他方式。const
1赞 celtschk 6/6/2013
@flaschenpost：那么这些方法应该被声明。const

答：

1赞 Serdalis 6/6/2013 #1

复制构造函数不应修改它从中复制的对象，这就是参数首选的原因。两者都有效，但首选，因为它明确指出传入的对象不应由函数修改。constotherconst

const仅供用户使用。对于实际可执行文件，它不存在。

评论

2赞 Oliver Charlesworth 6/6/2013
不完全正确;如果对象执行参考计数，则可能需要修改 RHS。
4赞 Andy Prowl 6/6/2013
@OliCharlesworth：我认为它应该是一个成员，因为通常引用计数不是可观察状态的一部分mutable
0赞 Oliver Charlesworth 6/6/2013
@AndyProwl：同意。我只是想消除 rhs 从未被修改过的断言;)
1赞 CB Bailey 6/6/2013
@OliCharlesworth：如果对象使用引用计数，则引用计数不能是源对象的一部分（即直接或间接子对象），因此 rhs 仍然不应该被修改（尽管它“部分拥有”或指向的东西可以被修改）并且仍然应该是常量。
0赞 CB Bailey 6/6/2013
@AndyProwl：绝对不是！如果引用计数是可变的，它仍然是源对象的子对象，并且会在源对象的生存期结束时被销毁。这对副本不利，因为副本现在（大概）有一个指向不再存在的引用计数的指针。
14赞 Bathsheba 6/6/2013 #2

任何类的使用者最不希望看到的是更改所复制对象的复制构造函数！因此，应始终标记为 const。

3赞 Paul Mitchell 6/6/2013 #3

如果复制构造函数未将其参数指定为 const，则不会编译此片段。

const ABC foo;
ABC bar(foo);

评论

3赞 Angew is no longer proud of SO 6/6/2013
或者，也许更狡猾的是，这也不会：ABC bar(some_func_returning_ABC());
41赞 JBL 6/6/2013 #4

  • 从逻辑上讲，修改您只想复制的对象应该是没有意义的，尽管有时它可能有某种意义，例如您想要存储该对象被复制的时间数的情况。但这可以与存储此信息的成员变量一起使用，甚至可以对 const 对象进行修改（第二点将证明这种方法的合理性）mutable

  • 您希望能够创建 const 对象的副本。但是，如果你没有用 const 限定符传递你的参数，那么你就不能创建 const 对象的副本......

  • 您无法从临时引用创建副本，因为临时对象是右值，并且不能绑定到对非 const 的引用。如需更详细的解释，我建议阅读 Herb Sutter 关于此事的文章

评论

7赞 juanchopanza 6/6/2013
还有一个事实是，采用非常量引用的版本不适用于临时版本。
0赞 user396672 6/6/2013
请注意：即使是引用计数智能指针也不需要可变对象。引用计数器不位于智能指针本身中，而是通常位于特殊的中间对象中或引用对象内部（侵入式实现）。因此，原始 smartpointer 保持不变，可以声明为 const。
0赞 JBL 6/6/2013
@user396672 然后我会纠正以删除误导性示例
12赞 Mats Petersson 6/6/2013 #5

这里可能需要 const 的原因有两个：

  1. 它确保您在制作副本时不会意外“损坏”原件 - 这是一件好事，因为您真的不希望在复制原始对象时更改它！
  2. 您可以传入基本对象以外的其他内容 - 因为构造函数接受引用，如果它不是对象本身 - 例如表达式。

举例说明第二种情况：

 class ABC
    {
       public:
           int a;
           int b;
       ABC(const ABC &other)
       { 
         a = other.a;
         b = other.b;
       }
       ABC operator+(const ABC &other)
       {
           ABC res;
           res.a = a + other.a;
           res.b = b + other.b;
           return res;
       }
    }

  ...
  ABC A;
  a.a = 1;
  a.b = 2;
  ABC B(a+a);

如果构造函数是 ，则不会编译，因为它是 ABC 类型的临时对象。但如果是，我们可以使用计算的临时结果，并且仍然将其作为参考传递。ABC(ABC &other)a+aABC(const ABC &other)

6赞 Andrew Lazarus 6/6/2013 #6

正如其他几个答案所指出的那样，修改其参数的复制构造函数将是一个令人不快的惊喜。然而，这并不是唯一的问题。复制构造函数有时与临时参数一起使用。（例如：从函数返回。而且对临时值的非常量引用不会飞，正如 SO 上其他地方所解释的那样。

0赞 Balog Pal 6/6/2013 #7

从技术意义上讲，这不是“必须”。我们甚至在标准中也有这样的野兽，尽管它已被弃用。点击链接进行推理。

我们期望的复制语义是保持“模板”不变，并提供一个在所有方面都完全等价的克隆，你很难分辨出原始形式。

这是意料之中的，您应该三思而后行，以拥有一个不这样做的副本。它会让用户感到惊讶，并可能引入错误。还有沮丧和噪音，试着在谷歌上搜索“auto_ptr载体”只是为了看看计数。

问题的其余部分可能是“我发誓在实施中不触及原件，但想要不同的签名”。那么什么签名呢？让我们试试 T 和 T&。

T 退出，因为它需要 copy ctor 才能使用，而我们正在实现这一点。递归：参见递归。

这就剩下 T&.这实际上适用于很多案件。但是，如果你的原始对象碰巧以常量形式存在，或者是临时的，那就失败了。为什么要阻止这个不下雨的明智案例呢？

1赞 infinite-loop 11/5/2017 #8

除了复制构造函数不应修改源实例的基本假设之外，本文还详细阐述了使用 const 的实际技术原因：

http://www.geeksforgeeks.org/copy-constructor-argument-const/

也就是说，我引用：

"...编译器创建的临时对象不能绑定到非常量 参考资料......”

上一个：为什么我们需要复制构造函数，什么时候应该在 java 中使用复制构造函数

下一个：我们什么时候必须使用复制构造函数？