コンストラクタがデフォルトコンストラクタとして機能する条件を詳しく知りたい

Question

最近、コンストラクタ・デストラクタについて

• デフォルトコンストラクタとは実引数の指定が不要なコンストラクタのこと
• デフォルトコンストラクタを定義しないと、空のデフォルトコンストラクタがコンパイラによって生成されること
• 仮引数を持つコンストラクタがあると、デフォルトコンストラクタを自身で定義しなければならないこと

の以上3点を学びました。

コンストラクタ・デストラクタを用いて、プログラムの実行時間を表示するクラス(?)を作ってみたのですが、このクラス(下記参照)は仮引数を持つコンストラクタがあるにもかかわらず、デフォルトコンストラクタを自身で定義しなくとも、問題なくコンパイル(g++)・実行できてしまいました。

---

質問:
この場合、measure(option flag) {...} がこのクラス(?)のデフォルトコンストラクタとして扱われていると考えてよいのでしょうか。
仮にその場合、実引数の指定があるにもかかわらず、何故measure(option flag) {...} がデフォルトコンストラクタとして扱われているのでしょうか。
私はプログラミング初心者なので、記法をはじめとして、このコードに対する指摘・アドバイスなどあればそれも併せて教えていただけると幸いです。
よろしくお願いします。

---

#include <iostream>
#include <chrono>

namespace function {
    enum option : bool {
        able = true,
        disable = false
    };
    struct measure {
        measure(option flag) {
            _flag = flag;
            if(flag) {
                start = std::chrono::steady_clock::now();
            }
        }
        ~measure() {
            if(_flag) {
                end = std::chrono::steady_clock::now();
                elapsed = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(end - start);
                std::cout << "\ntime: " << elapsed.count() << " ms" << std::endl;  
            }
        }
        private:
            option _flag;
            std::chrono::steady_clock::time_point start, end;
            std::chrono::milliseconds elapsed;
    }; 
}

int main() {
    function::measure(function::able);
        // action
    return 0;
}

time: 0 ms

Comments

[y_waiwai]

> デフォルトコンストラクタを定義しないと、空のデフォルトコンストラクタがコンパイラによって生成されること

ってだけのはなしでは

[Y.H.]

最近こんな質問者ばかりだなぁ。

Answer 1

この場合、measure(option flag) {...} がこのクラス(?)のデフォルトコンストラクタとして扱われていると考えてよいのでしょうか。

いいえ。measure(option flag)コンストラクタはoption型の引数を1つとりますから、これはデフォルトコンストラクタではありません。

仮にその場合、実引数の指定があるにもかかわらず、何故measure(option flag) {...} がデフォルトコンストラクタとして扱われているのでしょうか。

（前提条件が偽のため、この質問はスキップします）

---

記法をはじめとして、このコードに対する指摘・アドバイス

main関数が意図通りに実装されていません。質問中にあるコードでは「function::measureクラスに値function::ableを指定して一時オブジェクトを構築し、同一行内でそのオブジェクトを破棄」してしまいます。つまりコード区間の時間計測としては全く機能せず、常に0 msと出力されるはずです。

訂正：Most Vexing Parse（の複雑なケース）に該当します。構文的にはfunction::measure型の変数function::able宣言と解釈されますが、これは意味論(セマンティクス)上は不正な宣言となるためコンパイルエラーとみなされます。StackOverfloaのMost vexing parse with a qualified-id - or not?やIs Type(::x); valid?もご参考に。

int main() {
  function::measure(function::able);
  // (計測対象の処理)
}

本来の意図は、下記のコード実装ではないでしょうか。

int main() {
  function::measure span(function::able);  // オブジェクト作成＝計測開始
  // (計測対象の処理)
} // ここでオブジェクトが破棄される＝計測終了

また、全般的に名前付けルールが少々気になりました。

• 名前空間functionは、C++標準ライブラリのstd::function<R(Args..)>テンプレートクラスと名前が被りますし、「機能(function)」という名前空間では意味が抽象的すぎる気がします。
• 列挙型optionの列挙子able,disableも、それぞれ名前が抽象的すぎて具体的な機能を連想しづらいです。（ableはenableのニュアンス？）

Comments

[退会済みユーザー]

コード実装の件、確かにそうですね。訂正しておきます。
functionではなくMyFuncとかにしておけば良いですかね...？

[yohhoy]

名前付けに正解はありませんので、他にどんなクラスや関数を含めたいか次第だと思います。
もちろん MyFunc でもよいですし、timer や util や misc などでも。

Answer 2

この場合、measure(option flag) {...} がこのクラス(?)のデフォルトコンストラクタとして扱われていると考えてよいのでしょうか。

違います。デフォルトコンストラクタはこのコードに登場しません（引数のあるコンストラクタしか呼んでいないので、デフォルトコンストラクタは関係しません）。

Comments

[maisumakun]

デフォルトコンストラクのないクラスは「引数なしで初期化できない」だけで、存在しても全く問題ありません（用法によってはあえて作ることもありえます）。

[maisumakun]

> 仮引数を持つコンストラクタがあると、デフォルトコンストラクタを自身で定義しなければならないこと

「デフォルトコンストラクタが必要なら」自分で書かないといけない、です。

Answer 3

デフォルトコンストラクタとは実引数の指定が不要なコンストラクタのこと

Yes.そのとおり。

デフォルトコンストラクタを定義しないと、空のデフォルトコンストラクタがコンパイラによって生成されること

No.何かしらのコンストラクタ（引数ありでも可）を定義すれば、デフォルトコンストラクタは自動生成されなくなる。

仮引数を持つコンストラクタがあると、デフォルトコンストラクタを自身で定義しなければならないこと

No.不要

Answer 4

実引数の概念に対して勘違いがありました。

#include <iostream>
#include <cstdint>

struct display{
    display(int64_t x) {
        std::cout << x << "\n" << std::flush;
    }
};

int main(){
    int64_t n = 16;
    display(n);
    return 0;
}

この場合は実引数nの存在により、デフォルトコンストラクタの定義が必要ですが、

#include <iostream>
#include <cstdint>

struct display{
    display(int64_t x) {
        std::cout << x << "\n" << std::flush;
    }
};

int main(){
    display(16);
    return 0;
}

この場合は16は実引数に値せず、display(int64_t x) {...}がデフォルトコンストラクタとして扱われるこういうことだったのですね。

(追記: どうやらこれも違うようですね。勉強不足で申し訳ない...。)

Comments

[yohhoy]

デフォルトコンストラクタについて盛大に誤解されているような印象を受けます...
「16は実引数に値」します。
「display(int64_t x) {...}がデフォルトコンストラクタとして扱われ」ません。

[退会済みユーザー]

visual studio code では、一つ目のコードは「クラス "display" の既定のコンストラクターは存在しません」となり、コンパイルできないのですが、二つ目のコードは問題なく実行できたんです...。
この違いは何なのでしょうか...。

[maisumakun]

display(n);だけでは、display n;として解釈されます。この形なら、デフォルトコンストラクタを呼ぶのは明らかかと思います。

[yumetodo]

clangにコンパイルさせてみると原因ははっきりするように思えます。()が余計で
display n;
と書いたかのように振る舞おうとします。しかしながら、
1. displayクラスにdefault ctorがない
2. 変数nが再定義されている
という理由からエラーになっています。
https://wandbox.org/permlink/K6jDTCzWbk9rbMvZ

[maisumakun]

> この場合は実引数nの存在により、デフォルトコンストラクタの定義が必要ですが

正反対です。nが実引数として「解釈されない」からデフォルトコンストラクタが呼ばれます。

[yohhoy]

maisumakunさん, yumetodoさんコメントに関連してコード簡約中に気づいたのですが、GCCとClangで微妙に挙動がことなりますね...（ClangやMSVCの動きが正しそう）

https://wandbox.org/permlink/hyWeV3YuHIYkq4Lq GCCはコンパイル可能
https://wandbox.org/permlink/DvWwf84b1Ve3XqtY Clangはエラー

[yumetodo]

()の挙動ってなんかC++20だかで変わらなかったっけ(あやふや

こわいので{}を使いたい。

[yohhoy]

C++20で丸括弧()の意味論が変わってはいないはず... 波括弧{}であればこんな挙動とならないのはその通りですね;P

[yumetodo]

https://onihusube.hatenablog.com/entry/2019/04/06/123202
私が記憶してたの多分これだ。