剑指Offer之赋值运算符函数解析

1.赋值运算符函数

AssignmentOperator

题目：如下是类型CMyString的声明，请为该类型添加赋值运算符函数

class CMyString{public:    CMyString(char *p = nullptr);    CMyString(const CMyString& str);    ~CMyString();private:    char *m_pData;}

首先对于C++一个类中的6个默认的函数分别是构造，拷贝构造，赋值运算符重载，析构，以及取地址操作符重载以及const修饰的取地址操作符重载。
对于拷贝构造以及赋值运算符重载，默认的使用是浅拷贝，也就是说将该对象的内存原封不动地挪动到新对象的内存中，因此对于含有指针的类，我们往往需要自己实现copying的操作来完成深拷贝（除非你就需要以浅拷贝的方式完成该操作），否则很有可能造成有多个指针指向同一块空间，在析构时候同一块空间析构多次导致崩溃。
常用的解决办法是重新分配内存并拷贝或者实现引用计数版本，对于此题，我们选择前者。

我给出的代码如下：

CMyString& CMyString::operator=(const CMyString& other){    if (this != &other)    {        delete[] m_pData;        m_pData = nullptr;        m_pData = new char[strlen(other.m_pData) + 1];        strcpy(m_pData, other.m_pData);    }    return *this;}

因为之前模拟写过String类的简单实现，所以我想了一下，就写了上面的代码。在这里，几个值得注意的点：
1. 赋值运算符的重载函数的声明，需要返回类型的引用，也就是CMyString& ，这里是为了考虑到形如 a = b = c这样的连续赋值操作，因此需要在函数结束前加上return *this;
2. 函数传参需要引用，这样避免了调用一次拷贝构造函数提高效率，同时为了不改变传入实例，需要加上const
3. 重新分配内存时候，必须要释放之前自己已有的空间，否则会导致内存泄漏
4. 要考虑到自己赋值给自己，即this == &other时候，其实不需要执行任何操作，同时更为重要的是：对于我自己写的代码如果不加上if (this != &other)代码就是错的，因为我是先释放内存再根据other需要的空间开辟一块新空间，对于自己赋值给自己的情况，由于已经自己指向的那块空间已经释放了，所以再也找不到需要赋值的内容了。

写完对照书发现和书上大差不离。。嗯，适合初级程序员，不过想了想我这现在水平估计还不如初级呢（一脸懵逼，哈哈哈，下面看看书上是怎么给出了考虑异常安全性的的解法

对于我之前写的代码，我是先释放之前的内存再开辟新空间，如果此时内存不足导致new时抛出异常，那么此时m_pData已经为空指针，容易导致程序崩溃，这样违背了异常安全性（Exception Safety）的原则，因此可以采用先分配新空间，分配成功后再释放原来的内容，当然书上给出了一个更好的方法，先创建一个临时实例，再交换临时实例和原来的实例。代码如下：

CMyString& CMyString::operator=(const CMyString& other){    if (this != &other)    {        //先分配空间        char *pTemp = new char[strlen(other.m_pData) + 1];        strcpy(pTemp, other.m_pData);        //分配成功后再释放原来的内存        delete[] m_pData;        m_pData = nullptr;        m_pData = pTemp;    }    return *this;}

更好的办法：

CMyString& CMyString::operator=(const CMyString& other){    if (this != &other)    {        CMyString temp(other);        swap(temp.m_pData, m_pData);            }    return *this;}

在这个函数中，我们创建了一个临时对象temp，然后交换了temp.m_pData和m_pData指向的空间，此时temp指向的空间即为m_pData之前的空间，由于temp是个局部对象，运行到if作用域外，就用自动调用temp的析构函数从而完成了内存的释放，同时也完成了相应的拷贝工作。代码也简洁的多，确实是个更好的办法。当然我觉得，代码可以在此基础上更简便一点：

CMyString& CMyString::operator=(CMyString other){    swap(other.m_pData, m_pData);           return *this;}

这样写需要改变参数的传参，传值而非引用，由于传值时这个参数仅仅只是调用者的一份拷贝（不用考虑自己给自己的情况），相当于上面创建临时对象，此时交换析构原理和上面基本类似不再赘述。