提问人：Itachi Uchiwa 提问时间：8/15/2021 更新时间：8/16/2021 访问量：344
编译器如何复制作为数组的成员数据？
How does the compiler copy member data that are arrays?
问：
AFAIK，无法复制或分配数组，因此：
int a[5] = {1, 2};// 1 2 0 0 0
int b = a;// error
b = a; // error
但是编译器如何通过简单的 copy-ctor 和 copy-assignment 运算符复制作为类/结构类型成员数据的数组呢？
// trivial struct
struc Arr{
int arr_[7];
};
Arr a = {5, 7, 2, 10, 9, 1, 2};
Arr b = a;// trivial cpy-ctor
a = b; // trivial cpy-assignment operator
- 那么编译器是否执行类似以下操作： ？或者它遍历 的所有元素并将它们 cpy-assign 给它们在 中的对应元素？
this->arr_ = rhs.arr_rhs.arr_rhs
答：
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Sam Varshavchik
8/15/2021
#1
所有数组和所有对象，都归结为内存中的位和字节。唯一的区别是哪些特定的位和字节，以及它们的解释和使用方式
所有位和字节都完全相同。没有特殊的人，也没有弱势的人。
复制这些位和字节是计算机所做的。编译器只需发出适当的指令，将适当的位和字节从连续内存的一部分复制到连续内存的另一部分。与等效循环非常相似，在数组中的每个值上，都可以复制它。C++ 标准不要求编译器以任何特定方式实现它的任何部分。C++ 标准定义了语言每个部分的效果和结果（以及所需的条件）。编译器如何做到这一点，完全由编译器决定。你不在乎它。这是编译器的责任。
C++ 编程语言的规则禁止以这种方式复制单个数组。为什么会这样，那将是一个不同的问题，但就这个问题而言，它只是禁止这样做的规则。
但它们确实允许默认构造函数和赋值运算符影响数组成员的复制/移动。
稍后，您的 C++ 教科书将向您介绍模板。您将学习如何像使用数组一样使用它。要分辨出其中的区别是非常非常困难的。它就像一个数组，正确编写的代码将像数组一样使用它。但它不是一个数组。因此，可以像复制和移动等效数组一样复制/移动它。std::array
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Itachi Uchiwa
8/16/2021
是的，当然，我曾经像任何其他 STL 容器一样使用它，它真的非常强大，并且克服了内置数组的限制，例如复制/移动、分配和传递它/将其传入和返回函数。std::array
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HolyBlackCat
8/15/2021
#2
那么编译器是否执行类似以下操作： ？
this->arr_ = rhs.arr_
不。正如你所说，这不会编译。
或者它遍历 的所有元素并将它们复制分配给它们在 ？
rhs.arr_lhs
对于复制分配运算符 - 是。
对于复制构造函数 - 否。在那里，每个元素都是从另一个数组的相应元素复制构造的（而不是赋值的）。喜欢这个：
Arr(const Arr &other) : arr_{other.arr_[0], other.arr_[1], ..., other.arr_[6]} {}
手动编写的循环是不可能做到的。如果要手动执行，则需要手动拼写每个元素。
但是，当然，如果复制构造函数和复制赋值都是微不足道的（这意味着它们有效地逐字节复制结构，而不做任何其他事情），那么复制构造函数是复制构造每个元素还是复制赋值它并不重要，因为两者都做同样的事情。
Note that being trivial is unrelated to being compiler-generated. The question gave me a feel that there might some confusion here.
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Itachi Uchiwa
8/16/2021
Thank you for such good explanation. One last thing: The way you showed on copy-ctor to copy an array is interesting: . So If I have an array of a big size let's say 1 million elements then should I hard-code the initializers in the copy-ctor? It is really insane and whether there's a workaround? Thank you!arr_{other.arr_[0], other.arr_[1], ..., other.arr_[6]}
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HolyBlackCat
8/16/2021
@ItachiUchiwa The question is why are you writing a copy constructor in the first place? The rule of zero says to not do it unless absolutely necessary. You can also try using in place of a plain array, it can be copy-constructed using just . You could also just use a loop in the copy constructor (there will be overhead with some types, but not with trivial ones like ).std::array: arr_(other.arr_)int
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Itachi Uchiwa
8/16/2021
For example if my class needs a copy-ctor because some member data needs deep copy.
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HolyBlackCat
8/16/2021
@ItachiUchiwa Consider wrapping that single data member in a separate class with appropriate copy constructor and assignment, then you don't need them in the class with the array.
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is_standard_layoutis_trivialmemcpy