C++对象的拷贝构造函数 赋值函数 调用情况

    技术2022-05-18  16

    来源:

    http://www.tnove.com/?p=66

     

      最近从新做c++,关于类的拷贝构造函数和赋值操作有点疑问,于是查询了下资料,网上也搜了下,线面总结下我的理解。先应用下被人的一段内容。其中部分用词做修改以便理解:

     

    【引文】:http://dev.csdn.net/author/absurd/082775af05e44a4db1e9cdb4977687b2.html

     

    ----------------内容------------

    我发现一些同事在编写一个类时,知道什么时候需要实现拷贝构造函数和赋值操作,但不知道什么时候拷贝构造函数被调用,什么时候赋值操作被调用,甚至把二者混为一谈。

     

    要弄明白这个问题,最简单的做法莫过于写个测试程序试一下。不过那样做也未必是好办法,实验的结果往往导致以偏概全的结论。不如好好想一下,弄清楚其中的原理,再去写程序去验证也不迟。

     

    拷贝构造函数,顾名思义,等于拷贝 + 构造。它肩负着创建新对象的任务,同时还要负责把另外一个对象的内容复制过来。比如下面的情况就调用拷贝构造函数:

    CString str = strOther;

     

    赋值操作则只含有复制的意思,也就是说对象必须已经存在。比如下面的情况会调用赋值操作。

    str = strOther;

     

    不过有的对象是隐式的,由编译器产生的代码创建,比如函数以传值的方式传递一个对象时。由于看不见相关代码,所以不太容易明白。不过我们稍微思考一下,就会想到,既然是根据一个存在的对象拷贝生成新的对象,自然是调用拷贝构造函数了。

     

    两者实现时有什么差别呢?我想有人会说,没有差别。呵,如果没有差别,那么只要实现其中一个就行了,何必要两者都实现呢?不绕圈子了,它们的差别是:

     

    拷贝构造函数对同一个对象来说只会调用一次,而且是在对象构造时调用。此时对象本身还没有构造(无空间),无需要去释放自己的一些资源。而赋值操作可能会调用多次,你在复制之前要释放自己的一些资源,否则会造成资源泄露。

     

    ---------------end----------------------

    对上面的内容作适当的说明:假设有类

     

    class A{

    public:

        A(const int &a); //a

        A(const A&);//b

        A& operator=(const A&);//c

       ……

    Private:

    Int a;

    }

    a行为一般构造函数,b行为拷贝构造函数,c行为赋值操作(即operator=重载)

    (一)    默认成员函数

    当程序员没用自己定义的情况获一个空类,编译器会自动的为该类生成6个成员函数,分别为

    1个构造函数

    1个析构函数

    1个拷贝构造函数

    1个赋值操作函数operator

    2个取地址函数operator&,其中一个为const版本一个为非const版本

     

    程序猿最好能够重新定义这些函数,以避免这些函数的自动调用产生不能预料的结果。这些自动生成的函数的实现部分:(参考effective C++条款45

    inline A::A() {}

    inline A::~A() {}

    inline A *  A::operator&() { return this; }

    inline const A * A::operator&() const { return this; }

     

    (二)    拷贝构造函数

    A   a1 new A();

    A   a2a1);//a

    A   a3//3

    a3 a1//4

    此处a2的构造使用的拷贝构造,这点基本上都能明白,也容易理解。等4行的a3调用赋值操作。

     

    但有的时候 同样是=,确调用了拷贝构造,那到底

    什么时候调用拷贝构造?

    什么时候调用赋值操作?

    A  a1;

    A  a2 = a1; //b

    上面中a2初始化,此处调用拷贝构造。

    大家可能看出来了行ab的差别。那行4与行b的差别呢:行4中调用赋值操作,是应为a3已经初始化过(行3),此时a3以调用A()进行了内存空间开辟。此时=只需要将a1中的内容复制到a3的存储空间中。所以使用的是复制操作(operator=);

    b的情况则是这样,由于a2刚定义,尚未有内存空间,并且需要用a1去初始化它,所以需要两部操作,1.a2分配空间;2.a1内容复制到a2空间。这一行操作相当于行3+4的效果。

     

    另外拷贝构造还在如下地方隐含调用:

    1.           函数参数传对象的值时

    Bool  Fun(A a);

    A  b;

    Fun(b);//对象值传递

    此时在开始Fun函数时会创建一个临时对象t_b,类似:

    Bool  Fun( A  b){

    A t_b(b); //a

    ……

    }

    A行后的内容针对t_b进行。

     

    2.           函数返回临时对象时

    A  Fun(){

    A  temp;

    Return temp;//b

    }

    此处b行也会隐含调用拷贝构造产生一个临时对象作为返回,而真正的temp在}后将背销毁。

     

    这里说道隐含调用,提一下:

    修饰符explicit如果不希望构造被隐含转换,则可将其定义为explicit,则禁止“隐式“转换。某些情况下”隐式“将会产生错误。Explicit主要目的是指明一个函数的调用必须是显式的,副作用才是禁止隐式的类型转化。如:

    函数

    A& test(A&);

    Test(2);//成功,做了隐式转换,将int 2转换为A类型。

    如果A类定义中的构造函数Aconst int &a)加上explicit,则:

    Test(2);//失败,参数类型不匹配错误。

     

    同样的

    A  a3//失败 类似的情况

    A  a3);//成功

     

     


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