C++拷贝构造函数和赋值构造函数
2015-01-07 13:29
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拷贝构造函数和赋值构造函数的异同
由于并非所有的对象都会使用拷贝构造函数和赋值函数,程序员可能对这两个函数有些轻视。请先记住以下的警告,在阅读正文时就会多心:如果不主动编写拷贝构造函数和赋值函数,编译器将以“位拷贝”的方式自动生成缺省的函数。倘若类中含有指针变量,那么这两个缺省的函数就隐含了错误。
以类String 的两个对象a,b 为例,假设a.m_data 的内容为“hello”,b.m_data 的内容为“world”。现将a 赋给b,缺省赋值函数的“位拷贝”意味着执行b.m_data = a.m_data。
这将造成三个错误:
(1)b.m_data 原有的内存没被释放,造成内存泄露;
(2)b.m_data 和a.m_data 指向同一块内存,a 或b 任何一方变动都会影响另一方;
(3)在对象被析构时,m_data 被释放了两次。
拷贝构造函数和赋值函数非常容易混淆,常导致错写、错用。拷贝构造函数是在对象被创建时调用的,而赋值函数只能被已经存在了的对象调用。以下程序中,第三个语句和第四个语句很相似,你分得清楚哪个调用了拷贝构造函数,哪个调用了赋值函数吗?
本例中第三个语句的风格较差,宜改写成string c(a) 以区别于第四个语句。
类string 的拷贝构造函数与赋值函数
类string 拷贝构造函数与普通构造函数的区别是:在函数入口处无需与NULL 进行比较,这是因为“引用”不可能是NULL,而“指针”可以为NULL。类string 的赋值函数比构造函数复杂得多,分四步实现:
(1)检查自赋值。你可能会认为多此一举,难道有人会愚蠢到写出 a = a 这样的自赋值语句!的确不会。但是间接的自赋值仍有可能出现,例如
也许有人会说:“即使出现自赋值,我也可以不理睬,大不了花点时间让对象复制自己而已,反正不会出错!”他真的说错了。看看第二步的delete,自杀后还能复制自己吗?所以,如果发现自赋值,应该马上终止函数。
注意不要将检查自赋值的if 语句
if( this == &lhs )
错写成为
if( *this == lhs )
(2)用delete 释放原有的内存资源。如果现在不释放,以后就没机会了,将造成内存泄露。
(3)分配新的内存资源,并复制字符串。注意函数strlen 返回的是有效字符串长度,不包含结束符‘\0’。函数strcpy 则连‘\0’一起复制。
(4)返回本对象的引用,目的是为了实现象 a = b = c 这样的链式表达。注意不要将 return *this 错写成 return this 。那么能否写成return lhs呢?效果不是一样吗?不可以!因为我们不知道参数lhs的生命期。有可能lhs是个临时对象,在赋值结束后它马上消失,那么return lhs返回的将是垃圾。
偷懒的办法处理拷贝构造函数与赋值函数
如果我们实在不想编写拷贝构造函数和赋值函数,又不允许别人使用编译器生成的缺省函数,怎么办?
偷懒的办法是:只需将拷贝构造函数和赋值函数声明为私有函数,不用编写代码。
例如:
如果有人试图编写如下程序:
编译器将指出错误,因为外界不可以操作A 的私有函数。
由于并非所有的对象都会使用拷贝构造函数和赋值函数,程序员可能对这两个函数有些轻视。请先记住以下的警告,在阅读正文时就会多心:如果不主动编写拷贝构造函数和赋值函数,编译器将以“位拷贝”的方式自动生成缺省的函数。倘若类中含有指针变量,那么这两个缺省的函数就隐含了错误。
以类String 的两个对象a,b 为例,假设a.m_data 的内容为“hello”,b.m_data 的内容为“world”。现将a 赋给b,缺省赋值函数的“位拷贝”意味着执行b.m_data = a.m_data。
这将造成三个错误:
(1)b.m_data 原有的内存没被释放,造成内存泄露;
(2)b.m_data 和a.m_data 指向同一块内存,a 或b 任何一方变动都会影响另一方;
(3)在对象被析构时,m_data 被释放了两次。
拷贝构造函数和赋值函数非常容易混淆,常导致错写、错用。拷贝构造函数是在对象被创建时调用的,而赋值函数只能被已经存在了的对象调用。以下程序中,第三个语句和第四个语句很相似,你分得清楚哪个调用了拷贝构造函数,哪个调用了赋值函数吗?
string a( "hello" ); string b( "world" ); string c = a; //调用了拷贝构造函数,最好写成c( a ) c = b; //调用了赋值函数
本例中第三个语句的风格较差,宜改写成string c(a) 以区别于第四个语句。
类string 的拷贝构造函数与赋值函数
// 拷贝构造函数 string::string( const string &lhs ) { //允许操作lhs的私有成员m_data m_data = new char[ strlen( lhs.m_data ) + 1 ]; strcpy( m_data, lhs.m_data ); } // 赋值函数 string& string::operator=( const string &lhs ) { //(1)检查自赋值 if( this == &lhs ) return *this; //(2)释放原有的内存资源 delete[] m_data; //(3)分配新的内存资源,并复制内容 m_data = new char[ strlen( lhs.m_data ) + 1 ]; strcpy( m_data, lhs.m_data ); //(4)返回本对象的引用 return *this; }
类string 拷贝构造函数与普通构造函数的区别是:在函数入口处无需与NULL 进行比较,这是因为“引用”不可能是NULL,而“指针”可以为NULL。类string 的赋值函数比构造函数复杂得多,分四步实现:
(1)检查自赋值。你可能会认为多此一举,难道有人会愚蠢到写出 a = a 这样的自赋值语句!的确不会。但是间接的自赋值仍有可能出现,例如
//内容自赋值 b = a; … c = b; … a = c; //地址自赋值 b = &a; … a = *b;
也许有人会说:“即使出现自赋值,我也可以不理睬,大不了花点时间让对象复制自己而已,反正不会出错!”他真的说错了。看看第二步的delete,自杀后还能复制自己吗?所以,如果发现自赋值,应该马上终止函数。
注意不要将检查自赋值的if 语句
if( this == &lhs )
错写成为
if( *this == lhs )
(2)用delete 释放原有的内存资源。如果现在不释放,以后就没机会了,将造成内存泄露。
(3)分配新的内存资源,并复制字符串。注意函数strlen 返回的是有效字符串长度,不包含结束符‘\0’。函数strcpy 则连‘\0’一起复制。
(4)返回本对象的引用,目的是为了实现象 a = b = c 这样的链式表达。注意不要将 return *this 错写成 return this 。那么能否写成return lhs呢?效果不是一样吗?不可以!因为我们不知道参数lhs的生命期。有可能lhs是个临时对象,在赋值结束后它马上消失,那么return lhs返回的将是垃圾。
偷懒的办法处理拷贝构造函数与赋值函数
如果我们实在不想编写拷贝构造函数和赋值函数,又不允许别人使用编译器生成的缺省函数,怎么办?
偷懒的办法是:只需将拷贝构造函数和赋值函数声明为私有函数,不用编写代码。
例如:
class A { … private: A( const A& a ); //私有的拷贝构造函数 A& operator=( const A& a ); //私有的赋值函数 };
如果有人试图编写如下程序:
A b( a ); //调用了私有的拷贝构造函数 b = a; //调用了私有的赋值函数
编译器将指出错误,因为外界不可以操作A 的私有函数。
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