C++对象构造的三种方式：直接构造or拷贝构造or移动构造

背景知识

构造函数（Constructor）就是用来构造对象的函数。C++对象在创建的过程中会调用构造函数对类中成员进行初始化。

构造函数包含有普通构造函数、拷贝构造（Copy Constructor）函数以及C++11以后新增的移动构造（Move Constructor）函数三种。通常，我们说构造函数只特指普通构造函数。

示例说明

文中示例均使用下面的自定义Test类，该类包含int a_和char *str_两个成员变量。

class Test {
   
public:
    ~Test() {
   
        printf("~Test[%p].[%s]\n", this, str_);
        delete[] str_;
    }
    // ...
public:
    int a_;
    char *str_;
};

测试环境

系统：Windows 10

编译环境：CLion：2020.1.1

编译工具：CMake：CLion 内置

编译器：MinGW：gcc version 8.1.0 (x86_64-posix-seh-rev0, Built by MinGW-W64 project)

默认情况下gcc编译器会自动优化临时对象构造新对象的行为。为了更好的了解对象的构造流程，需要在CMake中添加如下命令关闭该优化。

SET(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -fno-elide-constructors")

官方解释如下：

The C++ standard allows an implementation to omit creating a temporary that is only used to initialize another object of the same type. Specifying this option[-fno-elide-constructors] disables that optimization, and forces G++ to call the copy constructor in all cases.

对象创建流程

C++可以通过直接声明和new操作符（operator）两种方式创建对象。这两种方式都会在创建对象的过程中调用构造函数。

直接声明方式

使用形如Test t方式直接声明创建的对象在栈（stack）中。直接声明创建对象的流程大致分以下两步：

由操作系统为对象在栈中分配内存。
调用构造函数初始化类成员。

new操作符方式

使用形如Test* t = new Test方式创建的对象在堆（heap）中。使用new 操作符创建对象的流程大致分以下两步：

调用operator new函数为对象分配内存空间。operator new函数底层会调用malloc函数申请内存。注意，operator new与new操作符不同：new操作符是C++内建的，无法改变其行为；operator new是一个函数，可以被重载，是new操作符执行流程的第一步。
调用构造函数初始化类成员。

注：以上两种方式也可以在全局区/静态区（static）创建对象。本文重点不在于创建对象的流程1（对象的内存分配方式），故不做详细论述。

以上的两种创建对象方式的流程都有相同的流程2（调用构造函数初始化类成员），本文也主要介绍这点，主要包含以下两个方面：

调用构造函数的时机。
对应构造函数的实现。

对象构造

下面对普通构造函数、拷贝构造（Copy Constructor）函数以及C++11以后新增的移动构造（Move Constructor）函数三种进行逐一介绍。

直接构造

直接构造，这是我自己发明的词，即用普通构造函数构造对象。普通构造函数可以使得用户直接初始化类成员构造出一个新的对象。

编译器会