拷贝构造函数和赋值函数

一、对拷贝构造函数和赋值函数的一些警告：

（1） 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。

（2） 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 Stringc(a) 以区别于第四个语句。

二、示例：类String 的拷贝构造函数与赋值函数

class String{public:String(const char* str);String(const String &other);String & operate =(const String &other);...private:char* m_data;}// 拷贝构造函数String::String(const String &other){// 允许操作 other的私有成员 m_dataint length = strlen(other.m_data);m_data = new char[length+1];strcpy(m_data, other.m_data);}// 赋值函数String & String::operate =(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。

 

另外，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。

三、如何在派生类中实现类的基本函数

基类的构造函数、析构函数、赋值函数都不能被派生类继承。如果类之间存在继承关系，在编写上述基本函数时应注意以下事项：

Ø  派生类的构造函数应在其初始化表里调用基类的构造函数。

Ø  基类与派生类的析构函数应该为虚（即加 virtual 关键字）。

Ø  在编写派生类的赋值函数时，注意不要忘记对基类的数据成员重新赋值。例如：

class Base{public:…Base & operate =(const Base &other); // 类 Base的赋值函数private:int m_i, m_j, m_k;};class Derived : public Base{public:…Derived & operate =(const Derived &other); // 类 Derived的赋值函数private:int m_x, m_y, m_z;};Derived & Derived::operate =(const Derived &other){//（1）检查自赋值if(this == &other)return *this;//（2）对基类的数据成员重新赋值Base::operate =(other); // 因为不能直接操作私有数据成员//（3）对派生类的数据成员赋值m_x = other.m_x;m_y = other.m_y;m_z = other.m_z;//（4）返回本对象的引用return *this;}