前言

最近在學習C++的類如何構造，在W3Cschool上看到關于拷貝構造函數的一個例子，記錄一下。

案例背景

這篇文章大致是構造了如下的一個Line類：

class Line{
    public:
        int getLength(void);
        Line(int len);          // 簡單構造函數
        Line(const Line &obj);  // 拷貝構造函數
        ~Line();                // 析構函數

    private:
        int *ptr;   //指向length
};

其中構造函數和析構函數的定義如下:

• 簡單構造函數：

Line::Line(int len){
    cout<< "Normal constructor allocating ptr." <<endl;
    // 為指針分配內存
    ptr = new int;
    *ptr = len;
}

• 拷貝構造函數：

Line::Line(const Line &obj){
    cout<< "Copy constructor allocating ptr." <<endl;
    ptr = new int;
    // copy the value
    //這里右式的運算順序是先獲取obj.ptr，再用'*'取值.
    //因為是復制值，而不是復制地址，所以'='兩邊都要加上'*'，
    //否則，多個Line對象的長度都會被綁定到一起。
    *ptr = *obj.ptr;
}

• 析構函數（在對象被銷毀時執行）：

Line::~Line(void){
    cout<< "Freeing memory!"<<endl;
    delete ptr;
}

• 獲取Line對象的長度，直接返回指針指向的int類型數據

int Line::getLength(void){
    return *ptr;
}

• 定義一個display函數，用于輸出Line對象的長度:

void display(Line obj){
    cout<< "Length of line : "<<obj.getLength() <<endl;
}

正文

對于以下main函數的內容：

int main(){
    Line line1(10);
    Line line2(line1);  //這里調用了拷貝構造函數

    display(line1);
    display(line2);

    return 0;
}

預期的輸出是：

Normal constructor allocating ptr.
Copy constructor allocating ptr.
Length of line : 10
Length of line : 10
Freeing memory!
Freeing memory!

但實際輸出是：
拷貝構造函數和析構函數被調用了好幾次

Normal constructor allocating ptr.
Copy constructor allocating ptr.
Copy constructor allocating ptr.
Length of line : 10
Freeing memory!
Copy constructor allocating ptr.
Length of line : 10
Freeing memory!
Freeing memory!
Freeing memory!

分析

在設置斷點和調試代碼之后，發現原因：

• display函數的函數參數是值傳遞，也就是說在調用時會創建函數參數(Line對象)的副本，并且display函數執行完之后，副本會被刪除。
• 也就是說，每執行一次display函數，都會觸發對拷貝構造函數和析構函數的調用，就會輸出如下的文本:

Copy constructor allocating ptr.
Length of line : 10
Freeing memory!

• 而輸出結尾的兩個Freeing memory!是由于C/C++的局部變量是存儲在棧區stack的。棧區由編譯器自動分配和釋放內存。
• 當程序執行到return 0;的時候，局部變量line1和line2被銷毀，故析構函數被調用。
• 并且需要注意的是，這兩個輸出的順序是：

Freeing memory!		--> 對應line2的銷毀
Freeing memory!		--> 對應line1的銷毀

• 這是因為變量是存儲在棧區中的，遵循FILO(First In, Last Out)的順序。