C++构造析构赋值运算函数应用详解

 

了解C++默默编写哪些函数

当实现一个空类,c++会为你补上构造函数,拷贝构造函数,拷贝赋值运算符,析构函数

class Empty{};
//等于你写了
class{
public:
  Empty(){...};
  Empty(const Empty& rhs){...};
  ~Empty(){...};
  Empty& operator=(const Empty& rhs){...}
};

当这些函数被调用是,才会被编译器创建出来。如果你自己声明了一个构造函数,编译器将不会创建默认构造函数。

当然,编译器有时会拒绝生成operator=

class A{
public:
  NameObject{string& name};
private:
  string& nameValue;//为一个字符串引用
}
string newDog("peter");
string oldDog("fx")
A a(newDog);
A b(olddog);
a=b;//此处赋值就会导致a的nameValue绑定到不同对对象上面 而引用一旦绑定无法更改 是错误的

所以如果打算在一个含有引用成员的class中支持赋值操作,必须要自己定义operator=()

 

不想使用编译器函数

若不想使用编译器自动生成的函数,就该明确拒绝

如果一个类你想让它是独一无二,无法被拷贝的,则需要拒绝编译器生成的copy构造函数和copy赋值运算符。

方法一:将copy构造函数和copy赋值运算符函数声明为private并且故意不实现

class A{
public:
  ...
private:
  A(const A&);
  A& operator=(const A&);//只声明不实现
}

因为所有编译器生成的版本都是public。声明一个成员函数,阻止了编译器自己创建它,而声明为private,又可以阻止别人调用它。

客户试图拷贝A对象时,编译器会阻止,而当在member或friend函数之内调用时,连接器阻止.

方法二:写一个父类,将copy构造函数和copy赋值运算符函数声明为private并且故意不实现,再继承这个父类。

class A{
protected:
  A(){}
  ~A(){}
private:
  A(const A&);
  A& operator=(const A&)
}

 

为多态基类声明virtual析构函数

我的理解是:如果不这样做,在delete父类的指针的时候无法使用多态性质,只会删除掉父类的部分,而子类的部分会无法删除,造成局部销毁。

class A{
public:
  A();
  ~A();
};
class B:public A{};
//如果设计一个函数 返回一个基类的指针 可以使用多态 来自动判断是调用A还是B的析构来删除对象
A* base_pointer=getPointer();
delete base_pointer;
//当子类用一个指向父类的指针来执行删除,若父类的析构函数不是virtual,则无法调用子类的析构函数
//导致只删除 子类中父类的部分 剩下子类独有的部分

所以:无虚不基

base class的析构函数一定得是vritual,且可以推广到其他函数,若一个class里面没有一个virtual函数,那它不适合当一个base class。

class A{
public:
  A();
  virtual ~A();//应该这么搞
};
class B:public A{};
//如果设计一个函数 返回一个基类的指针 可以使用多态 来自动判断是调用A还是B的析构来删除对象
A* base_pointer=getPointer();
delete base_pointer;

但是,析构函数不能无端声明为virtual,因为声明为virtual需要虚表指针(vptr),vptr也是要占内存的,会增加对象的体积,减缓运行速度。

所以:当class至少含有一个virtual函数,才为它声明vritual虚构函数

当然,也可以将虚构函数声明为纯虚函数,使该class成为一个抽象基类,注意:必须为这个纯虚函数提供一份定义。因为析构函数是从派生类开始往基类调用,所以编译器会在A的派生类的析构函数中调用~A()。

class A{
public:
  virtual~ A()=0;
}
A::~A(){}//必须为这个纯虚函数提供一份定义

 

别让异常逃离析构函数

C++不喜欢析构函数出现异常。

可以在发生异常时终止程序,也可以吞下发生的异常

A::~A()
{
  try{ a.close();}
  catch(...){
      ...
      //制作运转记录,记录下close的失败
      std::abort();//终止程序
  }
}
A::~A()
{
  try{ a.close();}
  catch(...){
      ...
     //记录下close的调用失败
  }
}

如果某个操作可能在失败时抛出异常,而又必须要处理这个异常,这个异常必须来自析构以外的函数。(这里其实不太理解,文中给的例子是用一个新的成员函数来直行关闭)

 

绝不在构造和析构过程中调用virtual函数

我的理解是:在构造和析构的过程中调用的virtual成员函数并没有多态性质(注意该虚函数不是指析构函数和构造函数是虚函数,而是除此之外的一个成员函数)

class A{
public:
  A();
  vritual void xxx() const =0;
};
A::A(){
  ...
  xxx();
}
class B:public A{
public:
  virtual xxx() const;
};
//当执行
B b;

派生类的base class成分会在派生类自身成分构造之前先构造,而A的构造函数调用了虚函数xxx,这时xxx是A的xxx,而不会多态调用B的xxx,即使目前是在创建B对象。

根本原因是:在派生类的基类构造期间,对象的类型是基类而不是派生类,只有当派生类自己的部分开始执行时,该对象才变成一个派生类。

该道理同样用于析构函数

改法为:将A类的xxx改为non-vritual,在派生类的构造函数传递必要信息给基类的构造函数

class A{
public:
  A();
  void xxx() const =0;
};
A::A(){
  ...
  xxx();
};
class B:public A{
public:
  B(parameters):A(createXXX(parameters))
  {...}
private:
  static string createXXX(parameters);
};

在构造期间,令派生类将必要的构造信息向上传递给基类的构造函数。

 

令operator=返回一个reference to *this

为了实现连锁赋值,赋值操作符必须返回一个reference指向操作符的左侧,这是为class实现赋值操作符时必须遵守的协议。

//连锁赋值
int x,y,z;
x=y=z=1;
class A{
public:
  A& operator=(const A& rhs)
  {
      return *this;
  }
}

 

在operator=中处理自我赋值

自我赋值发生在对象赋值给自己本身,例如*px=*py;

px和py都指向一个对象,则是一个自我赋值。

常发生在用引用赋值,指针赋值,多态等

可能会引发delete时将赋值和被赋值对象都删除了

避免方法:

1、证同测试

A &A operator=(const A& rhs){
  if(this==&rhs) return *this;//一样则什么也不做 直接返回
  ...
}

2、调整语序

class B{...};
class A{
private:
  B* pb;
}
A& A::operator=(const A& rhs){
  B* p=pb;//先记住原先的pb
  pb=new B(*rhs.pb);//令pb指向rhs.pb指向的一个副本,完成赋值
  delete p;//删除原来的pb
  return *this;
}

3、使用copy and swap,不大推荐

class A{
  ...
  void swap(A &rhs);
  ...
}
A& A::operator=(const A& rhs){
  A temp(rhs);//拷贝rhs的副本
  swap(temp);//交换
  return *this;
}

 

复制对象时别忘了每个成分

如果自己定义了拷贝构造函数,编译器将不会提醒你是否拷贝完所有成分,如果为class添加一个成员变量,则必须修改所有的copy函数和非标准形势的operator=

给派生类写copy函数的时候,也要复制它的基类的成分,那些成分往往是private,所以要让派生类调用相应的base class函数

B::B(const B &rhs):A(rhs),//调用基类的copy构造
...//对派生类部分初始化
{}
B::operator=(const B& rhs){
  A::operator=(rhs);//对基类部分赋值
  ...//对派生类部分赋值
  return *this;
}

编写copy函数时:

1、复制所有local成员变量

2、调用所有base classes内的适当copying函数

且不要尝试以某个copy函数实现另一个copy函数

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