c++ - 当派生对象绑定(bind)到基类引用时复制/移动/转换语义？

Question

我想尽可能多地了解 C++。如果有基类B和派生类 D . D d;实例化派生对象。

1. B & rb = d; , rb引用派生对象 d .这不会不实例化基类的新对象。那么哪个内存部分执行rb引用？

2. B newb = d; ，这将调用将调用基类的复制构造函数。对象 d会先绑定(bind)参数类型const B& ，然后实例化一个新的基类对象。

3. B newbb(static_cast<B>(d)); ，这个语句会完成什么？

以上三种说法是我自己对copy/move/conversion的理解的对象。但他们真的让我很困惑。尽管我已经阅读了 C++11 标准 的相应部分，但我找不到一种有效且清晰的方式来解释代码。

我希望答案用代码引用来解释这三个语句。对象复制/移动/转换期间发生了什么。

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帮助!希望大家解答!!

Answer 1

一般来说，这些都应该是复制操作，有时会先进行转换。我将在下面介绍移动操作。

第 1 部分:我将要使用的语言可能与标准语言略有不同，但我倾向于将 rb 视为指代整个对象 d。我这么说的原因是，当我做这样的事情时，D 几乎总是有至少一个虚函数，并且任何通过 rb 调用的虚函数都会运行来自 D 的版本，而不是 B。例如，如果我们有:

class B
{
public:
    virtual int get_value() { return 10; }
};

class D: public B
{
public:
    virtual int get_value() { return 20; }
};

然后 rb.get_value() 将返回 20，而不是您可能想的那样的 10。

第 2 部分:这实际上是您几乎不想做的事情。这里发生的是 d 通过称为“切片”的过程转换为 B，该过程丢弃了 D 独有的部分只留下 B 部分，然后将其复制以创建 newb。这听起来很有用，但实际上您可能想要创建 d 的完整拷贝而不是部分拷贝，或者您根本不想创建拷贝而是想使用指向 d 的指针或引用。

如果你想创建一个完整的拷贝，你可能需要一个虚函数来完成复制，就像这样:

class B
{
public:
    virtual B *clone()
    {
        return new B(*this);
    }
};

class D: public B
{
public:
    virtual B *clone()
    {
        return new D(*this);
    }
};

第 3 部分:这与第 2 部分本质上相同 - static_cast 的存在只是使切片显式化，而不是编译器自动执行的操作。同样，这可能不是您经常想要做的事情。

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根据上下文，您正在使用的表达式可能会变成移动操作。例如，如果 d 即将被销毁，编译器可能会识别并调用移动函数而不是复制，因为移动通常更有效。例如:

B foo()
{
    D d;
    return d;
}

在 C++11 中，返回语句可能会调用移动构造函数(如果存在)而不是复制构造函数来创建返回值。也就是说，效果应该非常相似 - 第 2 部分和第 3 部分中发生的切片将发生在两个构造函数中调用的任何一个。