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拷贝构造函数和赋值构造函数小结

拷贝构造函数和赋值构造函数小结

作者: Magic11 | 来源:发表于2019-12-12 11:27 被阅读0次
一、构造函数、拷贝构造函数、赋值构造函数分别在什么时候调用?

首先看下面一段代码示例:

#include <iostream>
using namespace std;

struct Widget
{
    Widget(int val){
        cout << "construct"<<endl;
    }

    Widget(Widget& widget){
        cout << "copy construct"<< endl;
    }

    Widget& operator=(const Widget& widget){
        cout << "operator= construct"<< endl;
        return *this;
    }

    ~Widget() {
        cout << "destruct "<< endl;
    }
};

Widget getWidget() {
    Widget w(1);
    return w;
}

void setWidget(Widget w) {

}

int main() {
    cout << "Widget w1 = 12           //使用构造参数创建一个对象w1 " << endl;
    Widget w1 = 12;

    cout << endl;
    cout << "Widget w2 = w1           //使用对象w1创建一个对象w2 " << endl;
    Widget w2 = w1;

    cout << endl;
    cout << "Widget w3 = getWidget()  //临时对象作为函数返回值 " << endl;
    Widget w3 = getWidget();

    cout << endl;
    cout << "void setWidget(Widget w) //临时对象作为函数参数 " << endl;
    setWidget(w1);

    cout << endl;
    cout << "w3 = w1                  //用一个已存在的对象w1给另外一个已存在的对象w1赋值 " << endl;
    w3 = w1;

    getchar();
    return 0;
}

vs2013 debug模式下的运行结果如下:

Widget w1 = 12           //使用构造参数创建一个对象w1,调用了构造函数
construct

Widget w2 = w1           //使用对象w1创建一个对象w2,调用拷贝构造函数
copy construct

Widget w3 = getWidget()  //临时对象作为函数返回值,调用了拷贝构造函数
construct
copy construct
destruct

void setWidget(Widget w) //临时对象作为函数参数,调用了拷贝构造函数
copy construct
destruct

w3 = w1                  //用一个已存在的对象w1给另外一个已存在的对象w1赋值,调用了赋值构造函数
operator= construct

1、什么时候调用构造函数?

当一个对象不存在,且没有用别的对象初始化该对象时(一般用构造函数的参数,注意隐式转换),此时调用构造函数。

2、什么时候调用拷贝构造函数?

当一个对象不存在,且用别的对象来初始化时,此时调用拷贝构造函数,有以下三种情况:
1)一个对象以值传递的方式传入函数体

void setWidget(Widget w) {
}

2)一个对象以值传递的方式从函数返回(需要关闭编译器优化,才能看到调用拷贝构造)

Widget getWidget() {
    Widget w(1);
    return w;
}

3)一个对象需要通过另一个对象初始化(前提是该对象不存在,否则会调用赋值构造函数,这也是拷贝和赋值构造的重要区别)

3、什么时候调用赋值构造函数?

当一个对象已存在,用别的对象来给它,此时会调用赋值构造函数
例如:

    Widget w(10);
    Widget other(20);
    w = other;

运行结果:

construct
construct
operator= construct
copy construct
destruct

其中 w = other 时,调用了拷贝构造函数

如果对象不存在,则只会调用拷贝构造函数,例如:

    Widget ther(20);
    Widget w = ther;

运行结果如下:

construct
copy construct

参考:http://www.jeepxie.net/article/419054.html

二、拷贝构造函数的定义和实现
    MyString(const MyString & str){
        int len = strlen(str.m_data);
        m_data = new char[len + 1];
        strcpy(m_data, str.m_data);
    }
1、参数为什么要加引用&

若参数不加引用,采用值传递的方式,会构造一个临时的对象,此时会调用拷贝构造函数,调用拷贝构造函数的过程中又会产生临时对象,然后又会调用拷贝构造函数,。。。,这样会产生无限的递归,最终程序会卡死
另外编译器也不允许拷贝构造函数采用值传递的方式,会直接提示编译错误。

2、参数为什么要加const?

为了整个程序的安全,还是加上const,防止对引用类型参数值的意外修改。
也有的说是为了,临时对象作为某个函数的返回值的时候,由于临时对象具有const属性,会导致调用拷贝构造函数的时候编译不通过,但是我在vs2013测试没发现该问题,待进一步考察,详细参考这篇文章,链接如下:
https://blog.csdn.net/TanJiaLiang_/article/details/86691437
https://bbs.csdn.net/topics/391016916
https://blog.csdn.net/shltsh/article/details/45959303

三、赋值构造函数的定义和实现
    MyString& operator=(const MyString &other)
    {
        if (this == &other) {
            delete[] m_data;
            int len = strlen(other.m_data);
            m_data = new char[len + 1];
            strcpy(m_data, other.m_data);
        }

        return *this;
    }
1、赋值构造函数的if (this == &other)的判断为什么是必须的吗?

赋值函数中,上来比较 this == &other 是很必要的,因为防止自复制,这是很危险的,因为下面有delete []m_data,如果提前把m_data给释放了,指针已成野指针,再赋值就错了。不加判断的代码如下:

    MyString& operator=(const MyString &other)
    {
        delete[] m_data;
        int len = strlen(other.m_data);
        m_data = new char[len + 1];
        strcpy(m_data, other.m_data);

        return *this;
    }
2、赋值构造函数的返回值必须为引用类型吗?

若不为引用类型,会调用拷贝构造函数,影响性能,例如若将Widget的赋值构造改成如下:

    Widget operator=(const Widget& widget){
        cout << "operator= construct"<< endl;
        return *this;
    }

则如下的代码

    Widget w(10);
    Widget ther(20);
    w = ther;

执行结果为:

construct
construct
operator= construct
copy construct
destruct

可见调用了一个拷贝构造函数

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