关于拷贝构造函数和赋值运算符

来源:互联网 发布:528雾化器做丝数据 编辑:程序博客网 时间:2024/06/08 11:37

关于拷贝构造函数和赋值运算符
作者:冯明德

来源:http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=788)

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

int main(int argc,char* argv[])

{

    CExample theObjone;

    theObjone.Init40); 

    //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;

    ...

}

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,指针虽然复制了,但所指向的空间并没有复制,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:首先建立对象theObjtwo,并调用其构造函数,然后成员被拷贝。

   可以在构造函数中添加操作来解决指针成员的问题。所以C++语法中除了提供缺省形式的构造函数外,还规范了另一种特殊的构造函数:拷贝构造函数,上面的语句中,如果类中定义了拷贝构造函数,这对象建立时,调用的将是拷贝构造函数,在拷贝构造函数中,可以根据传入的变量,复制指针所指向的资源。

拷贝构造函数的格式为:构造函数名(对象的引用)

提供了拷贝构造函数后的CExample类定义为:

class CExample

{

public:

    CExample(){pBuffer=NULL; nSize=0;}

    ~CExample(){delete pBuffer;}

    CExample(const CExample&); //拷贝构造函数

    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;

};

CExample::CExample(constCExample& RightSides) //拷贝构造函数的定义

{

    nSize=RightSides.nSize; //复制常规成员

    pBuffer=new char[nSize]; //复制指针指向的内容

   memcpy(pBuffer,RightSides.pBuffer,nSize*sizeof(char));

}

这样,定义新对象,并用已有对象初始化新对象时,CExample(constCExample& RightSides)将被调用,而已有对象用别名RightSides传给构造函数,以用来作复制。

    原则上,应该为所有包含动态分配成员的类都提供拷贝构造函数。

拷贝构造函数的另一种调用。

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用拷贝构造函数。

例如

BOOLtestfunc(CExample obj);

 

testfunc(theObjone);//对象直接作为参数。

BOOLtestfunc(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

}

还有一种情况,也是与临时对象有关的

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:指针的值被丢弃了,但指针指向的内容并未释放。指针的值被复制了,但指针所指内容并未复制。

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 = (constCExample&); //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(constCExample& RightSides)

{

    pBuffer=NULL;

    *this=RightSides     //调用重载后的"="

}

 

附:下面我们来讨论一下关于浅拷贝和深拷贝的问题。
    很多人会问到,既然系统会自动提供一个默认的拷贝构造函数来处理复制,那么我们没有意义要去自定义拷贝构造函数呀,对,就普通情况而言这的确是没有必要的,但在某写状况下,类体内的成员是需要开辟动态开辟堆内存的,如果我们不自定义拷贝构造函数而让系统自己处理,那么就会导致堆内存的所属权产生混乱,试想一下,已经开辟的一端堆地址原来是属于对象a的,由于复制过程发生,b对象取得是a已经开辟的堆地址,一旦程序产生析构,释放堆的时候,计算机是不可能清楚这段地址是真正属于谁的,当连续发生两次析构的时候就出现了运行错误。

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