关于拷贝构造函数和赋值运算符

时间:2022-07-29 01:36:20

转自:http://tieba.baidu.com/f?kz=727217617

 

(1)为什么要使用拷贝构造函数?
当你把一个对象用值传递的方式传参的话,会产生一个副本,或者把一个对象return传出的时候也会产生副本。如果你没有定义一个拷贝构造函数的时候,副本是原对象的一个浅拷贝,又假如你的对象是一个包含指针的类对象,发生浅拷贝的时候只是将指针对应的复制,并没有开辟空间。1、值传递传参,函数内部对象的改变将导致外部的改变,因为副本和原对象的指针指向同一块内存。2、返回一个对象时,在函数作用域中的变量已经失效,其传出来的结果就可想而知了。这样就会出现很多问题的。

 

 

(2)拷贝构造函数的概念

拷贝构造函数,是一种特殊的构造函数,它由编译器调用来完成一些基于同一类的其他对象的构建及初始化。

其唯一的参数(对象的引用)是不可变的(const类型)。

此函数经常用在函数调用时用户定义类型的值传递及返回。拷贝构造函数要调用基类的拷贝构造函数和成员函数。如果可以的话,它将用常量方式调用,另外,也可以用非常量方式调用。


(3)什么时候用到拷贝构造函数?

  在C++中,下面三种对象需要调用拷贝构造函数: 
  1) 一个对象以值传递的方式传入函数体;
  2) 一个对象以值传递的方式从函数返回;
  3) 一个对象需要通过另外一个对象进行初始化;
     例如:CItem a;

       CItem b(a);     // 或CItem b; b =  a;

  如果在前两种情况不使用拷贝构造函数的时候,就会导致一个指针指向已经被删除的内存空间。对于第三种情况来说,初始化和赋值的不同含义是构造函数调用的原因。事实上,拷贝构造函数是由普通构造函数和赋值操作符共同实现的。描述拷贝构造函数和赋值运算符的异同的参考资料有很多。


默认拷贝构造函数的行为如下:
 默认的拷贝构造函数执行的顺序与其他用户定义的构造函数相同,执行先父类后子类的构造.
 拷贝构造函数对类中每一个数据成员执行成员拷贝(memberwise Copy)的动作.
 a)如果数据成员为某一个类的实例,那么调用此类的拷贝构造函数.
 b)如果数据成员是一个数组,对数组的每一个执行按位拷贝. 
 c)如果数据成员是一个数量,如int,double,那么调用系统内建的赋值运算符对其进行赋值.


拷贝构造函数是用一个存在的对象去构造另一个不存在的对象   
  赋值函数是两个对象都已存在,用一个对象的值去覆盖另一个对象的值。   

*********************************************************
拷贝构造函数,经常被称作X(X&),是一种特殊的构造函数,他由编译器调用来完成一些基于同一类的其他对象的构件及初始化。它的唯一的一个参数(对象的引用)是不可变的(因为是const型的)。
*********************************************************

这个函数经常用在函数调用期间于用户定义类型的值传递及返回。拷贝构造函数要调用基类的拷贝构造函数和成员函数。如果可以的话,它将用常量方式调用,另外,也可以用非常量方式调用。

 

转自: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(
const  CExample &  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(const CExample& 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 
}  

 

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   =  ( 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"="