复制构造函数与赋值函数的区别

时间：2014-05-18 00:49:10 阅读：246 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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构造函数、析构函数、赋值函数是每个类最基本的的函数。每个类只有一个析构函数和一个赋值函数。但是有很多构造函数(一个为复制构造函数，其他为普通构造函数。对于一个类A,如果不编写上述四个函数，c++编译器将自动为A产生四个默认的函数，即：

A(void) //默认无参数构造函数
A(const A &a) //默认复制构造函数
~A(void); //默认的析构函数
A & operator = (const A &a); //默认的赋值函数

既然能自动生成函数，为什么还需要自定义？原因之一是“默认的复制构造函数”和"默认的赋值函数“均采用”位拷贝“而非”值拷贝“

位拷贝 v.s. 值拷贝

为便于说明，以自定义String类为例，先定义类，而不去实现。

#include <iostream>
using namespace std;

class String  
{
    public:
        String(void);
        String(const String &other);
        ~String(void);
        String & operator =(const String &other);
    private:
 
        char *m_data;
        int val;
};

位拷贝拷贝的是地址，而值拷贝拷贝的是内容。

如果定义两个String对象a, b。当利用位拷贝时，a=b，其中的a.val=b.val；但是a.m_data=b.m_data就错了：a.m_data和b.m_data指向同一个区域。这样出现问题：

a.m_data原来的内存区域未释放，造成内存泄露
a.m_data和b.m_data指向同一块区域，任何一方改变，会影响到另一方
当对象释放时，b.m_data会释放掉两次

因此

当类中还有指针变量时，复制构造函数和赋值函数就隐含了错误。此时需要自己定义。

结论

有一种特别常见的情况需要自己定义复制控制函数：类具有指针哈函数。
赋值操作符和复制构造函数可以看成一个单元，当需要其中一个时，我们几乎也肯定需要另一个
三法则：如果类需要析构函数，则它也需要赋值操作符和复制构造函数

注意

如果没定义复制构造函数（别的不管），编译器会自动生成默认复制构造函数
如果定义了其他构造函数（包括复制构造函数），编译器绝不会生成默认构造函数
即使自己写了析构函数，编译器也会自动生成默认析构函数

因此此时如果写String s是错误的，因为定义了其他构造函数，就不会自动生成无参默认构造函数。

复制构造函数 v.s. 赋值函数

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

class String  
{
    public:
        String(const char *str);
        String(const String &other);
        String & operator=(const String &other);
        ~String(void); 
    private:
        char *m_data;
};

String::String(const char *str)
{
    cout << "自定义构造函数" << endl;
    if (str == NULL)
    {
        m_data = new char[1];
        *m_data = ‘\0‘;
    }
    else
    {
        int length = strlen(str);
        m_data = new char[length + 1];
        strcpy(m_data, str);
    }
}

String::String(const String &other)
{
    cout << "自定义拷贝构造函数" << endl;
    int length = strlen(other.m_data);
    m_data = new char[length + 1];
    strcpy(m_data, other.m_data);
}

String & String::operator=(const String &other)
{
    cout << "自定义赋值函数" << endl; 

    if (this == &other)
    {
        return *this;
    }
    else
    {
        delete [] m_data;
        int length = strlen(other.m_data);
        m_data = new char[length + 1];
        strcpy(m_data, other.m_data);
        return *this;
    }
}

String::~String(void)
{
    cout << "自定义析构函数" << endl; 
    delete [] m_data;
}
int main()
{
    cout << "a(\"abc\")" << endl;
    String a("abc");

    cout << "b(\"cde\")" << endl;
    String b("cde");
    
    cout << " d = a" << endl;
    String d = a;

    cout << "c(b)" << endl;
    String c(b);

    cout << "c = a" << endl;
    c = a;

    cout << endl;
}