C++中復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符總結(jié)

更新時間：2014年10月09日 09:28:03 作者：果凍想

這篇文章主要介紹了C++中復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符總結(jié),本文對復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符的定義、調(diào)用時機、實現(xiàn)要點、細節(jié)等做了總結(jié),需要的朋友可以參考下

前言

這篇文章將對C++中復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符進行總結(jié)，包括以下內(nèi)容：

1.復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符的定義；
2.復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符的調(diào)用時機；
3.復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符的實現(xiàn)要點；
4.復(fù)制構(gòu)造函數(shù)的一些細節(jié)。

復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符的定義

我們都知道，在C++中建立一個類，這個類中肯定會包括構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作；即使在你沒有明確定義的情況下，編譯器也會給你生成這樣的四個函數(shù)。例如以下類：

復(fù)制代碼代碼如下:

class CTest

{

public:

     CTest();

     ~CTest();

     CTest(const CTest &);

     void operator=(const CTest &);

};

對于構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)不是今天總結(jié)的重點，今天的重點是復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作。類的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)原型如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

class_name(const class_name &src);

一般來說，如果我們沒有編寫復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，那么編譯器會自動地替每一個類創(chuàng)建一個復(fù)制構(gòu)造函數(shù)（也叫隱式復(fù)制構(gòu)造函數(shù)）；相反的，如果我們編寫了一個復(fù)制構(gòu)造函數(shù)（顯式的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)），那么編譯器就不會創(chuàng)建它。

類的重載賦值操作符的原型如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

void operator=(const class_name &);

重載賦值操作符是一個特別的賦值運算符，通常是用來把已存在的對象指定給其它相同類型的對象。它是一個特別的成員函數(shù)，如果我們沒有定義這個成員函數(shù)，那么編譯器會自動地產(chǎn)生這個成員函數(shù)。編譯器產(chǎn)生的代碼是以單一成員進行對象復(fù)制的動作。

總結(jié)了復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符的定義，只是讓我們了解了它們，而沒有真正的深入它們。接下來，再仔細的總結(jié)一下它們的調(diào)用時機。關(guān)于它們的調(diào)用時機，我一直都沒有真正的明白過，所以這里一定要好好的總結(jié)明白了。

復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符的調(diào)用時機

對復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符的調(diào)用總是發(fā)生在不經(jīng)意間，它們不是經(jīng)過我們顯式的去調(diào)用就被執(zhí)行了。對于這種隱式調(diào)用的地方一定要多注意了，這也一般是有陷阱的地方?，F(xiàn)在我就用實際的例子來進行驗證；例子如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

#include <iostream>

using namespace std;

class CTest

{

public:

     CTest(){}

     ~CTest(){}

     CTest(const CTest &test)

     {

          cout<<"copy constructor."<<endl;

     }

     void operator=(const CTest &test)

     {

          cout<<"operator="<<endl;

     }

     void Test(CTest test)

     {}

     CTest Test2()

     {

          CTest a;

          return a;

     }

     void Test3(CTest &test)

     {}

     CTest &Test4()

     {

          CTest *pA = new CTest;

          return *pA;

     }

};

int main()

{

     CTest obj;

     CTest obj1(obj); // 調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)

     obj1 = obj; // 調(diào)用重載賦值操作符

     /* 傳參的過程中，要調(diào)用一次復(fù)制構(gòu)造函數(shù)

     * obj1入棧時會調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建一個臨時對象，與函數(shù)內(nèi)的局部變量具有相同的作用域

     */

     obj.Test(obj1);

     /* 函數(shù)返回值時，調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)；將返回值賦值給obj2時，調(diào)用重載賦值操作符

     * 函數(shù)返回值時，也會構(gòu)造一個臨時對象；調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)將返回值復(fù)制到臨時對象上

     */

     CTest obj2；

     obj2 = obj.Test2();

     obj2.Test3(obj); // 參數(shù)是引用，沒有調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)

     CTest obj3;

     obj2.Test4(); // 返回值是引用，沒有調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)

     return 0;

}

在代碼中都加入了注釋，這里就不再做詳細的說明了。再次總結(jié)一下，如果對象在聲明的同時將另一個已存在的對象賦給它，就會調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)；如果對象已經(jīng)存在了，然后再將另一個已存在的對象賦給它，調(diào)用的就是重載賦值運算符了。這條規(guī)則很適用，希望大家能記住。

復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符的實現(xiàn)要點

在一般的情況下，編譯器給我們生成的默認的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符就已經(jīng)夠用了；但是在一些特別的時候，需要我們手動去實現(xiàn)自己的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。

我們都知道，默認的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和賦值運算符進行的都是”shallow copy”，只是簡單地復(fù)制字段，因此如果對象中含有動態(tài)分配的內(nèi)存，就需要我們自己重寫復(fù)制構(gòu)造函數(shù)或者重載賦值運算符來實現(xiàn)”deep copy”，確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性。這也就是大家常常說的深拷貝與淺拷貝的問題。下面我就提供一個比較簡單的例子來說明一下：

復(fù)制代碼代碼如下:

#include <iostream>

using namespace std;

const int MAXSIZE = 260;

class CTest

{

public:

     CTest(wchar_t *pInitValue)

     {

          // Here, I malloc the memory

          pValue = new wchar_t[MAXSIZE];

          memset(pValue, 0, sizeof(wchar_t) * MAXSIZE);

          wcscpy_s(pValue, MAXSIZE, pInitValue);

     }

     ~CTest()

     {

          if (pValue)

          {

               delete[] pValue; //finalseabiscuit指出，謝謝。2014.7.24

               pValue = NULL;

          }

     }

     CTest(const CTest &test)

     {

          // Malloc the new memory for the pValue

          pValue = new wchar_t[MAXSIZE];

          memset(pValue, 0, sizeof(wchar_t) * MAXSIZE);

          wcscpy_s(pValue, MAXSIZE, test.pValue);

     }

     CTest& operator=(const CTest &test)

     {

          // This is very important, please remember

          if (this == &test)

          {

               return *this;

          }

          // Please delete the memory, this maybe cause the memory leak

          if (pValue)

          {

               delete[] pValue; // 方恒剛指出的問題。非常感謝 2014.3.15

          }

          // Malloc the new memory for the pValue

          pValue = new wchar_t[MAXSIZE];

          memset(pValue, 0, sizeof(wchar_t) * MAXSIZE);

          wcscpy_s(pValue, MAXSIZE, test.pValue);

          return *this;

     }

     void Print()

     {

          wcout<<pValue<<endl;

     }

private:

     wchar_t *pValue; // The pointer points the memory

};

int main()

{

     CTest obj(L"obj");

     obj.Print();

     CTest obj2(L"obj2");

     obj2.Print();

     obj2 = obj;

     obj2.Print();

     obj2 = obj2;

     obj2.Print();

     return 0;

}

特別是在實現(xiàn)重載賦值構(gòu)造函數(shù)時需要多多的注意，在代碼中我也添加了注釋，大家可以認真的閱讀一下代碼，然后就懂了，如果不懂的就可以留言問我；當然了，如果我哪里理解錯了，也希望大家能給我提出，我們共同進步。

復(fù)制構(gòu)造函數(shù)的一些細節(jié)

1.以下哪些是復(fù)制構(gòu)造函數(shù)

復(fù)制代碼代碼如下:

X::X(const X&);   

X::X(X);   

X::X(X&, int a=1);   

X::X(X&, int a=1, int b=2);

這些細節(jié)問題在這里也說一說，我也是從別人的博客里看到的，這里自己也總結(jié)一下。對于一個類X, 如果一個構(gòu)造函數(shù)的第一個參數(shù)是下列之一:

復(fù)制代碼代碼如下:

a) X&

b) const X&

c) volatile X&

d) const volatile X&

且沒有其他參數(shù)或其他參數(shù)都有默認值，那么這個函數(shù)是拷貝構(gòu)造函數(shù)。

復(fù)制代碼代碼如下:

X::X(const X&);  //是拷貝構(gòu)造函數(shù)   

X::X(X&, int=1); //是拷貝構(gòu)造函數(shù)  

X::X(X&, int a=1, int b=2); //當然也是拷貝構(gòu)造函數(shù)

2.類中可以存在超過一個拷貝構(gòu)造函數(shù)

復(fù)制代碼代碼如下:

class X 

{ 

public:       

  X(const X&);      // const 的拷貝構(gòu)造

  X(X&);            // 非const的拷貝構(gòu)造

};

注意，如果一個類中只存在一個參數(shù)為 X& 的拷貝構(gòu)造函數(shù)，那么就不能使用const X或volatile X的對象實行拷貝初始化。如果一個類中沒有定義拷貝構(gòu)造函數(shù),那么編譯器會自動產(chǎn)生一個默認的拷貝構(gòu)造函數(shù)。這個默認的參數(shù)可能為 X::X(const X&)或 X::X(X&),由編譯器根據(jù)上下文決定選擇哪一個。在我的Visual Studio 2012中，當定義了多個復(fù)制構(gòu)造函數(shù)以后，編譯器就會有warning，但是程序還能正確運行。

總結(jié)

這篇文章對復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和重載賦值操作符進行了一些總結(jié)，重點是在復(fù)制構(gòu)造函數(shù)與重載賦值操作符的調(diào)用時機上；對于大家喜歡總結(jié)的深拷貝與淺拷貝問題，我沒有用過多的文字進行說明，我認為上面的代碼就足以說明問題了。最后自己糾結(jié)已久的問題也就這樣總結(jié)了，自己也徹底的明白了。

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