为什么未构造的对象可以传递给派生初始化列表中的基 class 构造函数

Question

我有一个 class 层次结构，其中在派生 class 中声明了 Dog class 的一个对象。然后，该对象被提供给初始化列表中的基class。

由于 Dog class 对象不是在调用 base class 构造函数之前构造的，因此该对象应该没有任何用处。但是，我看到，该对象可以在以下代码中使用：

#include <iostream>
using namespace std;

class Dog {
    public:
        Dog() {cout << "\n In Dog";}
        void dfoo(){cout << "\n In dfoo";};
};

class Foo {
    public:
        Foo(Dog d){cout << "\n In Foo"; 
        d.dfoo();
    }
};

class Bar : public Foo {
    Dog d;
    public:
        Bar() : Foo(d) {
            cout << "\n In Bar";
        }
};

int main() {
    cout << "\nHello";
    Bar b;

}

输出为：

Hello In Foo In dfoo In Dog In Bar 输出显示 dfoo() 甚至在构造 Dog 对象之前就被调用了。这是如何工作的？不应该 'd' 是垃圾，因为它在调用 Base 构造函数之前没有初始化吗？

Answer 1

如果你在 clang 中编译你的代码，你会得到警告，但你会得到相同的输出。

clang++ -std=c++11  -Wall  -pedantic -pthread main.cpp && ./a.out

main.cpp:21:21: warning: field 'd' is uninitialized when used here [-Wuninitialized] Bar() : Foo(d) {

这是怎么回事？

您正在将未初始化的 Dog 对象作为参数传递给 Foo 的构造函数。由于您的构造函数接受 Dog 参数作为值，它将尝试调用 class Dog 的 复制构造函数 来创建 Dog 的对象，即使它没有被初始化。并且系统成功地在 Foo 的构造函数中使用复制构造函数创建了一个本地 Dog 对象并调用了函数 dfoo()。

Answer 2

实际上，您的对象 d 包含垃圾。

当您传递 d（按值）时，您隐式调用了 Dog 的复制构造函数，并通过在 Dog 类型的垃圾对象上执行复制构造函数来创建 Dog 类型的新对象。

所以你的问题真的是：为什么 Dog 的隐式复制构造函数不关心从未构造过源对象。

由于该对象甚至没有任何内容，编译器让复制构造函数关心其源代码将浪费大量精力。

我不知道其中有多少是未定义的行为（恰好有效，因为实现是健全的）与您可能被允许对未构造的对象执行的操作。

考虑这个版本的狗：

class Dog {
    public:
        Dog() {cout << "\n In Dog";}
        Dog(Dog const& source) { cout << "\n Trying to copy a Dog\n"; source.dfoo();}
        virtual void dfoo() const {cout << "\n In dfoo";};
};

现在您对它的使用可能会以您预期的方式崩溃（因为复制构造函数的源代码本身从未构造过）。

您对 Dog 的复制构造函数的调用隐藏在按值传递给 Foo 的构造函数的操作中。请注意，它发生在实际到达 Foo 的构造函数之前。 Dog 的复制构造（及其所有优点 and/or 问题）在有或没有 Dog 复制构造函数的显式定义的情况下发生。你不定义，编译器帮你定义。

Answer 3

理论上，您的代码会出现未定义的行为。

您正在将未初始化的 d 传递给 Foo::Foo()。您没有发现任何问题，因为 Dog 没有任何成员变量并且 Dog::dfoo() 不依赖于任何成员变量的值。

如果您将成员变量添加到 Dog 并在 Dog::dfoo() 中使用该成员变量，您可能会看到奇怪的输出：

class Dog {
    int v1;
    public:
        Dog() {cout << "\n In Dog";}
        void dfoo(){cout << "\n In dfoo, v1: " << v1 << endl;};
};

Answer 4

它是垃圾。

不过不确定您期望从中看到什么明显的症状。其一，Dog 没有数据成员。

为什么未构造的对象可以传递给派生初始化列表中的基 class 构造函数

Why unconstructed object can be passed to base class constructor in derived initialization list

c++

undefined-behavior

initialization-list