拷贝构造函数和赋值构造函数声明为私有的作用

2023-11-17

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每个类只有一个赋值函数.

  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:

  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::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。

  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 & operate =(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。

  3.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.

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