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上一篇中重温了c++的两个特殊的成员——默认构造函数和析构函数，发现即使是这样一个简单的知识也有很多细节是我没有把握到的。关于上一篇文章，有兴趣的同学可以点击传送门，大家一起交流交流呗~

本篇将继续重温c++类的特殊成员。

关键词：拷贝、浅（深）拷贝、赋值...

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复习一下6个特殊成员分别是什么

本篇我们将关注点放到拷贝构造函数以及拷贝赋值初始化上。

这两个函数一旦我们没有声明，在被调用时编译器会自动帮我们生成一个默认实现的版本（同样的函数还包括默认构造函数和析构函数），这些函数都是public和inline的

拷贝构造函数（Copy constructor）

将对象一个实例作为参数传给构造函数时，拷贝构造函数就会被调用来初始化一个新的对象。拷贝构造函数的定义就是这样。

以下是来自官网的定义：

When an object is passed a named object of its own type as argument, its copy constructor is invoked in order to construct a copy.

A copy constructor is a constructor whose first parameter is of type reference to the class itself (possibly const qualified) and which can be invoked with a single argument of this type.

相信大多数编程人员还是看到代码更为亲切吧。OK，我们来看看代码

上图中main函数中包含了拷贝构造函数的使用方式。我们这里没有给出拷贝构造函数的定义，因此它使用的应该就是默认的实现。事实上对于变量b，我们还有另一种声明方式，见下图。

变量的另一种声明方式

上图的上半部分，我们发现很多STL中的容器也都支持了这种构造函数。这里就不重点关注STL了，以后想专门研究下STL的源码~

既然叫拷贝构造函数，那么问题来了，拷贝的到底是什么东西呢？我们运行这份代码来寻找答案

copy constructor的拷贝的含义

我们发现，copy constructor的默认行为仅仅是复制了成员变量的值而已！也就是说对于我们这个MyClass类（唯一的成员变量是个指针）来说，copy constructor拷贝的仅仅是指针的地址，对于指针指向的地址包含的内容，copy constructor并不关心。这也就是我们常说的浅拷贝。浅拷贝可以解决大部分的问题，但是一旦遇到我们上面的成员变量是指针的情况，那么我们的copy constructor初始化便会出现问题，因为浅拷贝会使一个类的两个不同实例各自的成员变量成为命运共同体——对于我们上面的这个例子，一旦a的resource发生变化，b的也会相应地发生变化。以下是来自官网的解释。

An implicit copy constructor is automatically defined. The definition assumed for this function performs a shallow copy

解决这个问题也很简单，只要我们自己定义一个copy constructor即可。

自己定义了copy constructor

这里注意到我们为了进行深拷贝，特意写了一个getResource函数，因为否则我们无法获得被拷贝对象的指针指向的内容。这个做法也是参考了cpp的官网，【这里插一句getResource方法的两个const分别是什么含义呢？直接揭晓答案：前者代表返回的是一个const string&，后者代表的是这是个const 成员函数。】那么有没有办法不写这个getResource方法呢？笔者也不知道，有知道的读者不吝赐教哦~那么还是看看实验的结果

内容被拷贝了，而地址是不同的

我们发现我们重写的copy constructor有效果，实现了深拷贝的效果。

那么STL里面的拷贝赋值函数是不是使用的默认的方法呢？细思极恐，如果STL实现的是浅拷贝的版本，笔者感觉自己的很多代码都有问题呐！有兴趣的读者可以自己动手尝试下——动手写代码是学习的重要环节！

下面我们来关注拷贝赋值函数~

拷贝赋值函数（Copy assignment）

首先还是看看拷贝赋值函数的定义

Objects are not only copied on construction, when they are initialized: They can also be copied on any assignment operation.

对象除了在构造函数中被构造，同样也可以通过赋值的方式进行创造。这个过程就是使用我们的拷贝赋值函数了。我们首先来看一段代码。

代码中我们实现了赋值拷贝函数。copy assignment的本质其实就是操作符的重载，这里我们实现了一个浅拷贝的版本。同时我们也实现了一个拷贝构造函数，实现的是深拷贝的版本。我们很容易就认为下面这种写法一定会调用浅拷贝的版本，那么事实是什么样的呢？

调用了深拷贝

看到这个结果我是很诧异的，因为结果显示调用的事实上是深拷贝，难道这里面还有各种复杂的优先级的问题在吗？事实上并不是这样！（没这么复杂啦）其实，是我们对这个拷贝赋值的理解出了问题，我们使用的根本不是“赋值”，而是“初始化”！既然是初始化，那么构造函数就自然而然的被调用了，正确的拷贝赋值的使用方法如下。

浅拷贝的拷贝赋值函数被调用

我们发现此时a， b的resource的地址变得一样了，也就是说拷贝赋值函数被调用了。这个程序运行到最后会出问题，机智的读者一定已经发现了其中的问题所在——没错，就是浅拷贝惹的祸。a和b的析构函数被调用了两次，两次尝试释放掉同一个指针，一个指针是不可能被释放两次的！

将copy assignment改为deep copy——problem solved！

几个需要注意的问题：

在我们使用copy assignment的时候，如果赋值对象中含有const修饰的成员变量的时候，c++的编译器会拒绝该赋值操作——因为它不知道如何面对自己自己产生的const成员

在我们的base class将copy assignment声明为private，编译器对拒绝为其生成一个copy assignment

在需要的时候拒绝拷贝！

在阅读《effective c++》的时候，Item 6中明确地指出

若不想使用编译器自动生成的函数，就该明确拒绝

Explicitly disallow the use of compiler-generated functions you do not want.

我们之前提到过，当我们没有声明copy assignment与copy constructor的时候，编译器会为我们默认生成一个。（同样的还有destructor和construtor），但是《effective c++》中有一点提的很好——有些时候一些对象可能表示的是独一无二的东西，那么对于这些对象进行副本的生成显然是没有道理的。没有道理的事情我们理应拒绝，那么我们要如何拒绝一个编译器自动帮我们生成的内容呢？

其实答案很简单，在上文中我们也提到了，copy函数全部都是public的，而且如果将其声明为private，编译器会拒绝为其生成一个默认版本的。那么我们只要将copy assignment和copy constructor申明为private就可以间接地阻止编译器创建其专属版本的copy函数了。

但是书中又提到了，这样的做法也不是绝对安全的——我们通过继承的知识，可以知道成员函数和友元函数是依然可以找到这两个private函数的，一旦不慎调用了这两个函数会触发一个linkage error。可见，拷贝确实会出现一系列的问题啊！【‘==|

但是这个问题同样也是可以解决的！我们可以将这个链接时错误移至编译期，方法就是设计一个专门为了阻止copying动作而设计的base class，并将copy assignment 和copy constructor声明为private，再让目标class继承这个类即可。

之前我们同样提到，如果base class中的copy function被声明为了public，derived class中一旦调用，编译期便会报错，这样我们就将错误移至了编译期——毕竟，错误越早发现就越好！

参考文献：c++官网

《effective c++》

下一篇，将是这个系列的完结篇，将会介绍move constructor和move assignment

下回见啦~