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分类: C/C++

2014-03-24 17:54:09

     

C++ 拷贝构造函数 赋值构造函数

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:一是b.m_data 原有的内存没被释放,造成内存泄露;二是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;三是在对象被析构时,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 &other)
  {
  // 允许操作other 的私有成员m_data
  int length = strlen(other.m_data);
  m_data = new char[length+1];
  strcpy(m_data, other.m_data);
  }
  // 赋值函数
  String & String::operator =(const String &other)
  {
  // (1) 检查自赋值
  if(this == &other)
  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
  int length = strlen(other.m_data);
  m_data = new char[length+1];
  strcpy(m_data, other.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)第一步,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,大不了化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 == &other)
  错写成为
  if( *this == other)
  (2)第二步,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)第三步,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)第四步,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 other 呢?效果不是一样吗?不可以!因为我们不知道参数other 的生命期。有可能other 是个临时对象,在赋值结束后它马上消失,那么return other 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。



一、
拷贝构造,是一个的对象来初始化一边内存区域,这边内存区域就是你的新对象的内存区域赋值运算,对于一个已经被初始化的对象来进行operator=操作
class    A;     
A   a;  
A   b=a;    //拷贝构造函数调用  
//或  
A   b(a);    //拷贝构造函数调用  
///////////////////////////////////     
A   a;  
A   b;  
b =a;    //赋值运算符调用   

你只需要记住,在C++语言里,  
String    s2(s1);  
String    s3    =    s1;  
只是语法形式的不同,意义是一样的,都是定义加初始化,都调用拷贝构造函数。

二、
一般来说是在数据成员包含指针对象的时候,应付两种不同的处理需求的 一种是复制指针对象,一种是引用指针对象 copy大多数情况下是复制,=则是引用对象的     
例子:  
   class    A  
   {  
          int    nLen;  
          char    *    pData;  
   }  
   显然  
   A    a,    b;  
   a=b的时候,对于pData数据存在两种需求  
   第一种copy  
       a.pData    =    new    char    [nLen];  
       memcpy(a.pData,    b.pData,    nLen);  
   另外一种(引用方式):  
       a.pData    =    b.pData  
   
   通过对比就可以看到,他们是不同的  
   往往把第一种用copy使用,第二种用=实现
   你只要记住拷贝构造函数是用于类中指针,对象间的COPY  

三、
   和拷贝构造函数的实现不一样    
   拷贝构造函数首先是一个构造函数,它调用的时候产生一个对象,是通过参数传进来的那个对象来初始化,产生的对象。  
   operator=();是把一个对象赋值给一个原有的对象,所以如果原来的对象中有内存分配要先把内存释放掉,而且还要检查一下两个对象是不是同一个对象,如果是的话就不做任何操作。



还要注意的是拷贝构造函数是构造函数,不返回值   

   而赋值函数需要返回一个对象自身的引用,以便赋值之后的操作   

   你肯定知道这个:   

    int    a,    b;   

    b    =    7;   

    Func(    a    =    b    );    //    把i赋值后传给函数Func(    int    )   

   同理:   

    CMyClass    obj1,    obj2;   

       obj1.Initialize();       

       Func2(    obj1    =    obj2    );    //如果没有返回引用,是不能把值传给Func2的   

    

       注:   

    CMyClass    &    CMyClass::    operator    =    (    CMyClass    &    other    )   

       {   

               if(    this    ==    &other    )   

                      return    *this;   

               //    赋值操作...   

               return    *this   

       }

==================================================================================

赋值运算符和复制构造函数都是用已存在的B对象来创建另一个对象A。不同之处在于:赋值运算符处理两个已有对象,即赋值前B应该是存在的;复制构造函数是生成一个全新的对象,即调用复制构造函数之前A不存在。
  CTemp a(b); //复制构造函数,C++风格的初始化
  CTemp a=b; //仍然是复制构造函数,不过这种风格只是为了与C兼容,与上面的效果一样,在这之前a不存在,或者说还未构造好。
  CTemp a;
  a=b; //赋值运算符
  在这之前a已经通过默认构造函数构造完成。
  实例总结:
  重点:包含动态分配成员的类 应提供拷贝构造函数,并重载"="赋值操作符。
  以下讨论中将用到的例子:
  class CExample
  {
  public:
  CExample(){pBuffer=NULL; nSize=0;}
  ~CExample(){delete pBuffer;}
  void Init(int n){ pBuffer=new char[n]; nSize=n;}
  private:
  char *pBuffer; //类的对象中包含指针,指向动态分配的内存资源
  int nSize;
  };
  这个类的主要特点是包含指向其他资源的指针。
  pBuffer指向堆中分配的一段内存空间。
  一、拷贝构造函数
  调用拷贝构造函数1
  int main(int argc, char* argv[])
  {
  CExample theObjone;
  theObjone.Init(40);
  //现在需要另一个对象,需要将他初始化称对象一的状态
  CExample theObjtwo=theObjone;//拷贝构造函数
  ...
  }
  语句"CExample theObjtwo=theObjone;"用theObjone初始化theObjtwo。
  其完成方式是内存拷贝,复制所有成员的值。
  完成后,theObjtwo.pBuffer==theObjone.pBuffer。
  即它们将指向同样的地方(地址空间),指针虽然复制了,但所指向的空间内容并没有复制,而是由两个对象共用了。这样不符合要求,对象之间不独立了,并为空间的删除带来隐患。
  所以需要采用必要的手段来避免此类情况。
  回顾以下此语句的具体过程:通过拷贝构造函数(系统默认的)创建新对象theObjtwo,并没有调用theObjtwo的构造函数(vs2005试验过)。
  可以在自定义的拷贝构造函数中添加输出的语句测试。
  注意:
  对于含有在自由空间分配的成员时,要使用深度复制,不应使用浅复制。
  调用拷贝构造函数2
  当对象直接作为参数传给函数时,函数将建立对象的临时拷贝,这个拷贝过程也将调同拷贝构造函数。
  例如
  BOOL testfunc(CExample obj);
  testfunc(theObjone); //对象直接作为参数。
  BOOL testfunc(CExample obj)
  {
  //针对obj的操作实际上是针对复制后的临时拷贝进行的
  }
  调用拷贝构造函数3
  当函数中的局部对象被被返回给函数调者时,也将建立此局部对象的一个临时拷贝,拷贝构造函数也将被调用
  CTest func()
  {
  CTest theTest;
  return theTest
  }
  二、赋值符的重载
  下面的代码与上例相似
  int main(int argc, char* argv[])
  {
  CExample theObjone;
  theObjone.Init(40);
  CExample theObjthree;
  theObjthree.Init(60);
  //现在需要一个对象赋值操作,被赋值对象的原内容被清除,并用右边对象的内容填充。
  theObjthree=theObjone;
  return 0;
  }
  也用到了"="号,但与"一、"中的例子并不同,"一、"的例子中,"="在对象声明语句中,表示初始化。更多时候,这种初始化也可用括号表示。
  例如 CExample theObjone(theObjtwo);
  而本例子中,"="表示赋值操作。将对象theObjone的内容复制到对象theObjthree;,这其中涉及到对象theObjthree原有内容的丢弃,新内容的复制。
  但"="的缺省操作只是将成员变量的值相应复制。旧的值被自然丢弃。
  由于对象内包含指针,将造成不良后果:为了避免内存泄露,指针成员将释放指针所指向的空间,以便接受新的指针值,这正是由赋值运算符的特征所决定的。但如果是"x=x"即自己给自己赋值,会出现什么情况呢?x将释放分配给自己的内存,然后,从赋值运算符右边指向的内存中复制值时,发现值不见了。
  因此,包含动态分配成员的类除提供拷贝构造函数外,还应该考虑重载"="赋值操作符号。
  类定义变为:
  class CExample
  {
  ...
  CExample(const CExample&); //拷贝构造函数
  CExample& operator = (const CExample&); //赋值符重载
  ...
  };
  //赋值操作符重载
  CExample & CExample::operator = (const CExample& RightSides)
  {
  nSize=RightSides.nSize; //复制常规成员
  char *temp=new char[nSize]; //复制指针指向的内容
  memcpy(temp, RightSides.pBuffer, nSize*sizeof(char));
  delete []pBuffer; //删除原指针指向内容 (将删除操作放在后面,避免X=X特殊情况下,内容的丢失)
  pBuffer=temp; //建立新指向
  return *this
  }
  三、拷贝构造函数使用赋值运算符重载的代码。
  CExample::CExample(const CExample& RightSides)
  {
  pBuffer=NULL;
  *this=RightSides //调用重载后的"="
  }

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