面试题：C++类缺省函数重载规则中的特殊场景分析

Question

已知类 `Complex` 表示复数，具有成员变量 `double real` 和 `double imag`。若已经定义了一个接受两个 `double` 参数的构造函数 `Complex(double r, double i)`，当我们尝试在类中定义一个仅接受一个 `double` 参数的构造函数 `Complex(double r)` 时，会对类的缺省函数产生什么影响？为什么？并分析编译器如何处理这种情况。

Answer 1

1. 对类的缺省函数的影响：
   • 编译器不会再为类 Complex 生成默认构造函数（缺省构造函数）。因为一旦用户定义了任何构造函数（在本题中，已经有一个接受两个 double 参数的构造函数 Complex(double r, double i)，又定义了一个接受一个 double 参数的构造函数 Complex(double r)），编译器就认为用户已经接管了对象的初始化工作，不再自动生成默认构造函数。
2. 原因：
   • 默认构造函数的作用是在创建对象时，如果没有提供任何初始化参数，为对象的成员变量提供默认值。但当用户定义了构造函数后，表明用户有特定的初始化需求，编译器不再“猜测”用户想要的默认初始化方式。例如在 Complex 类中，用户定义了带参数的构造函数，说明对于复数的初始化，用户有明确的规则，编译器就不再生成通用的默认构造函数。
3. 编译器处理这种情况的方式：
   • 构造函数重载处理：编译器会将新定义的 Complex(double r) 构造函数和已有的 Complex(double r, double i) 构造函数视为重载的构造函数。当代码中创建 Complex 对象并提供相应数量和类型的参数时，编译器根据参数列表来选择合适的构造函数。例如：

     Complex c1(1.0); // 调用 Complex(double r) 构造函数
     Complex c2(1.0, 2.0); // 调用 Complex(double r, double i) 构造函数
     

   • 默认构造函数处理：由于不再生成默认构造函数，如果代码中尝试使用默认构造函数创建对象（例如 Complex c3;），编译器会报错，因为没有可用的默认构造函数。要解决这个问题，用户需要显式定义一个默认构造函数，例如：

     class Complex {
     private:
         double real;
         double imag;
     public:
         Complex() : real(0.0), imag(0.0) {} // 显式定义默认构造函数
         Complex(double r, double i) : real(r), imag(i) {}
         Complex(double r) : real(r), imag(0.0) {}
     };