在
C++ 中,赋值和拷贝是不同的,
1)拷贝构造函数是对未初始化的内存进行初始化操作
2)而赋值是对现有的已经初始化的对象进行操作。(这里我对“已经初始化”的理解是已经调用了构造函数,并且构造函数体可以未执行,只要调用到即可),赋值函数应该给所有数据成员都初始化。
3)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。
4)可以说,C++中什么时候有临时对象产生,此时刻c++一定要调用拷贝构造函数。(临时对象产生时有一个特例,此时不需要调用拷贝构造函数,例如类A,A a=1000;)
5)理解了拷贝构造函数和赋值函数的作用,相信他们两个的函数体一定会写了。
1.按值拷贝和按位拷贝
为了便于说明我们以String类为例:
首先定义String类,而并不实现其成员函数。
1. Class String{
2. public:
3. String(const char *ch=NULL);//默认构造函数
4. String(const String &str);//拷贝构造函数
5. ~String(void);
6. String &operator=(const String &str);//赋值函数
7. private:
8. char *m_data;
9. };
位拷贝拷贝的是地址,而值拷贝则拷贝的是内容。如果定义两个String对象A和B。A.m_data和B.m_data分别指向一段区域,A.m_data=”windows”,B.m_data=“linux”;
如果未重写赋值函数,将B赋给A;则编译器会默认进行位拷贝,A.m_data=B.m_data
则A.m_data和B.m_data指向同一块区域,虽然A.m_data指向的内容会改变成”linux”,但是这样容易出现这些问题:
(1):A.m_data原来指向的内存区域未释放,造成内存泄露。
(2):A.m_data和B.m_data指向同一块区域,任何一方改变都会影响另一方
(3):当对象被析构时,B.m_data被释放两次。
对于编译器,如果不主动编写拷贝函数和赋值函数,它会以“位拷贝”的方式自动生成缺省的函数。
如果重写赋值函数和拷贝构造函数后,
A.m_data=B.m_data,进行的是值拷贝,会将B.m_data的内容赋给A.m_data,A.m_data还是指向原来的内存区域,但是其内容改变。
2. 赋值构造函数的作用
每个类只有一个析构函数,但可以有多个构造函数(包含一个拷贝构造函数,其它的称为普通构造函数)和多个赋值函数(除了同类的赋值以外,还有其他的赋值方法)。对于任意一个类A,如果不想编写上述函数,C++编译器将自动为A产生四个缺省的函数,如
A(void); // 缺省的无参数构造函数
A(const A &a); // 缺省的拷贝构造函数
~A(void); // 缺省的析构函数
A & operate =(const A &a); // 缺省的赋值函数
有几个需要注意的内容:
1). 构造函数与析构函数的另一个特别之处是没有返回值类型
2). 构造从类层次的最顶层的基类开始,在每一层中,首先调用基类的构造函数,然后调用成员对象的构造函数。析构则严格按照与构造相反的次序执行,在析构的时候,最低层的派生类的析构函数最开始被调用,然后调用每个基类的析构函数。
3). “缺省的拷贝构造函数”和“缺省的赋值函数”均采用“位拷贝”而非“值拷贝”的方式来实现,倘若类中含有指针变量,这两个函数注定将出错
在
C++ 中,赋值和拷贝是不同的,
1)拷贝构造函数是对未初始化的内存进行初始化操作
2)而赋值是对现有的已经初始化的对象进行操作。(这里我对“已经初始化”的理解是已经调用了构造函数,并且构造函数体可以未执行,只要调用到即可)
5.关于拷贝构造函数和赋值运算符
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。
1)、拷贝构造函数
当用已有的一个对象去初始化另外一个对象的时候。
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。
2)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
}
3)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
}
4)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"1)、"中的例子并不同,"1)"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
}
5)、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"="
}
CExample& operator = (const CExample& instance)
{
if(this == &instance) {
return *this;
}
nSize= instance.nSize;
if(NULL != pBuffer) {
delete [] pBuffer;
}
pBuffer = new char[nSize];
if(NULL != pBuffer) {
strncpy(pBuffer , instance.pBuffer , nSize);
}
return *this;
}
1,char temp=new char[nSize]; //复制指针指向的内容
char* temp = new char[nSize];
2,delete pBuffer;
delete[] pBuffer;