複製建構函式和賦值操作符 深拷貝,淺拷貝

2021-06-18 02:45:03 字數 3161 閱讀 8938

首先,大家要知道,c++類有以下這些極為重要的函式:

一:複製建構函式。

二:賦值函式。

我們先來講複製建構函式。什麼是複製建構函式呢?比如,我們可以寫下這樣的**:string test1(test2);這是進行初始化。我們知道,初始化物件要用建構函式。可這兒呢?按理說,應該有宣告為這樣的建構函式:string(const string &);可是,我們並沒有定義這個建構函式呀?答案是,c++提供了預設的複製建構函式,問題也就出在這兒。

(1):什麼時候會呼叫複製建構函式呢?(以string類為例。)

在我們提供這樣的**:string test1(test2)時,它會被呼叫;當函式的引數列表為按值傳遞,也就是沒有用引用和指標作為型別時,如:void show_string(const string),它會被呼叫。其實,還有一些情況,但在這兒就不列舉了。

(2):它是什麼樣的函式。

它的作用就是把兩個類進行複製。拿string類為例,c++提供的預設複製建構函式是這樣的:

string(const string& a)

在平時,這樣並不會有任何的問題出現,但我們用了new操作符,涉及到了動態記憶體分配,我們就不得不談談淺複製和深複製了。以上的函式就是實行的淺複製,它只是複製了指標,而並沒有複製指標指向的資料,可謂一點兒用也沒有。打個比方吧!就像乙個朋友讓你把乙個程式通過網路發給他,而你大大咧咧地把快捷方式發給了他,有什麼用處呢?我們來具體談談:

假如,a物件中儲存了這樣的字串:「c++」。它的位址為2000。現在,我們把a物件賦給b物件:string b=a。現在,a和b物件的str指標均指向2000位址。看似可以使用,但如果b物件的析構函式被呼叫時,則位址2000處的字串「c++」已經被從記憶體中抹去,而a物件仍然指向位址2000。這時,如果我們寫下這樣的**:cout<<a<<endl;或是等待程式結束,a物件的析構函式被呼叫時,a物件的資料能否顯示出來呢?只會是亂碼。而且,程式還會這樣做:連續對位址2000處使用兩次delete操作符,這樣的後果是十分嚴重的!

本例中,有這樣的**:

string* string1=new string(test1);

cout<<*string1<<endl;

delete string1;

假設test1中str指向的位址為2000,而string中str指標同樣指向位址2000,我們刪除了2000處的資料,而test1物件呢?已經被破壞了。大家從執行結果上可以看到,我們使用cout<<test1時,一點反應也沒有。而在test1的析構函式被呼叫時,顯示是這樣:「這個字串將被刪除:」。

再看看這段**:

cout<<"使用錯誤的函式:"<<endl;

show_string(test2);

cout<<test2<<endl;//這一段**出現嚴重的錯誤!

show_string函式的引數列表void show_string(const string a)是按值傳遞的,所以,我們相當於執行了這樣的**:string a=test2;函式執行完畢,由於生存週期的緣故,物件a被析構函式刪除,我們馬上就可以看到錯誤的顯示結果了:這個字串將被刪除:?=。當然,test2也被破壞了。解決的辦法很簡單,當然是手工定義乙個複製建構函式嘍!人力可以勝天!

string::string(const string& a)

我們執行的是深複製。這個函式的功能是這樣的:假設物件a中的str指標指向位址2000,內容為「i am a c++ boy!」。我們執行**string b=a時,我們先開闢出一塊記憶體,假設為3000。我們用strcpy函式將位址2000的內容拷貝到位址3000中,再將物件b的str指標指向位址3000。這樣,就互不干擾了。

大家把這個函式加入程式中,問題就解決了大半,但還沒有完全解決,問題在賦值函式上。我們的程式中有這樣的段**:

string string3;

string3=test4;

經過我前面的講解,大家應該也會對這段**進行尋根摸底:憑什麼可以這樣做:string3=test4???原因是,c++為了使用者的方便,提供的這樣的乙個操作符過載函式:operator=。所以,我們可以這樣做。大家應該猜得到,它同樣是執行了淺複製,出了同樣的毛病。比如,執行了這段**後,析構函式開始大展神威^_^。由於這些變數是後進先出的,所以最後的string3變數先被刪除:這個字串將被刪除:第四個範例。很正常。最後,刪除到test4的時候,問題來了:這個字串將被刪除:?=。原因我不用贅述了,只是這個賦值函式怎麼寫,還有一點兒學問呢!大家請看:

平時,我們可以寫這樣的**:

x=y=z

。(均為整型變數。)而在類物件中,我們同樣要這樣,因為這很方便。而物件

a=b=c

就是a.operator=(b.operator=(c))

。而這個

operator=

函式的引數列表應該是:

const string& a

,所以,大家不難推出,要實現這樣的功能,返回值也要是

string&

,這樣才能實現a=

b=c。我們先來寫寫看:

string& string::operator=(const string& a)

是不是這樣就行了呢?我們假如寫出了這種**:a=a,那麼大家看看,豈不是把a物件的資料給刪除了嗎?這樣可謂引發一系列的錯誤。所以,我們還要檢查是否為自身賦值。只比較兩物件的資料是不行了,因為兩個物件的資料很有可能相同。我們應該比較位址。以下是完好的賦值函式:

string& string::operator=(const string& a)

把這些**加入程式,問題就完全解決,下面是執行結果:

下面分別輸入三個範例:

第乙個範例

第二個範例

第三個範例

第乙個範例

這個字串將被刪除:第乙個範例。

第乙個範例

使用正確的函式:

第二個範例。

第二個範例。

使用錯誤的函式:

第二個範例。

這個字串將被刪除:第二個範例。

第二個範例。

string2: 第三個範例。

string3: 第四個範例。

下面,程式結束,析構函式將被呼叫。

這個字串將被刪除:第四個範例。

這個字串將被刪除:第三個範例。

這個字串將被刪除:第四個範例。

這個字串將被刪除:第三個範例。

這個字串將被刪除:第二個範例。

這個字串將被刪除:第乙個範例。

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