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Cpp8 运算符重载和深浅拷贝

Cpp8 运算符重载和深浅拷贝

作者: Asura_Luo | 来源:发表于2018-05-04 02:51 被阅读0次

    Cpp8 运算符重载和深浅拷贝

    深浅拷贝

    相同类型间可以直接拷贝

    // _20180212.cpp : Defines the entry point for the console application.
    //
    
    #include "stdafx.h"
    
    #include <stdio.h>
    #include <windows.h>
    
    class A
    {
    private:
        int* a;
    public:
        A()
        {
            a = new int[10];
        }
        virtual ~A()
        {
            delete a;
            printf("析构 A \n");
        }
    };
    
    int main(int argc,char* argv[])
    {
        A a1;
        A a2;
        a1 = a2;
        return 0;
    }
    
    //反汇编
    
    
    27:       A a1;
    0040108D   lea         ecx,[ebp-14h]
    00401090   call        @ILT+15(B::B) (00401014)
    00401095   mov         dword ptr [ebp-4],0
    28:       A a2;
    0040109C   lea         ecx,[ebp-1Ch]
    0040109F   call        @ILT+15(B::B) (00401014)
    004010A4   mov         byte ptr [ebp-4],1
    29:       a1 = a2;
    004010A8   lea         eax,[ebp-1Ch]
    004010AB   push        eax              //a2 作为参数传递
    004010AC   lea         ecx,[ebp-14h]    //a1 作为this指针传递
    004010AF   call        @ILT+45(A::operator=) (00401032)
    30:       return 0;
    
    
    A::operator=:
    004012E0   push        ebp
    004012E1   mov         ebp,esp
    004012E3   sub         esp,44h
    004012E6   push        ebx
    004012E7   push        esi
    004012E8   push        edi
    004012E9   push        ecx
    004012EA   lea         edi,[ebp-44h]
    004012ED   mov         ecx,11h
    004012F2   mov         eax,0CCCCCCCCh
    004012F7   rep stos    dword ptr [edi]
    004012F9   pop         ecx 
    
    //eax = a1首地址
    004012FA   mov         dword ptr [ebp-4],ecx 
    004012FD   mov         eax,dword ptr [ebp-4]   
    //ecx = a2首地址
    00401300   mov         ecx,dword ptr [ebp+8]
    //ecx + 4 这里是 class A中变量a的地址(ecx 对应虚表地址) 
    //因为ecx是变量a2 所以这里的edx = a2.a   
    00401303   mov         edx,dword ptr [ecx+4]   
    //a2.a 赋值给a1.a
    00401306   mov         dword ptr [eax+4],edx
    //返回a1首地址 
    00401309   mov         eax,dword ptr [ebp-4]
    
    0040130C   pop         edi
    0040130D   pop         esi
    0040130E   pop         ebx
    0040130F   mov         esp,ebp
    00401311   pop         ebp
    00401312   ret         4
    
    

    我们发现使用=直接赋值对象,编译器自动生成了operator= 函数用于处理类型赋值
    我们观察编译器自动生成的函数operator=,这里赋值直接略过了虚表(ecx+4)

    // _20180212.cpp : Defines the entry point for the console application.
    //
    
    #include "stdafx.h"
    
    #include <stdio.h>
    #include <windows.h>
    
    class A
    {
    private:
        int* a;
    public:
        A()
        {
            a = new int[10];
        }
        virtual ~A()
        {
            delete a;
            printf("析构 A \n");
        }
    
        int* get_a()
        {
            return a;
        }
    };
    
    int main(int argc,char* argv[])
    {
        A a1;
        A* a2 = new A;
        a1 = *a2;
        delete a2;
        int* i = a1.get_a();
    
        for (int j =0;j<10;j++)
        {
            i[j] = j;
        }
        return 0;
    }
    

    上述代码看似正常,运行也不报错,原因是虽然delete a2;释放掉了a2的内存,内存管理器虽然认为此内存无用,但是却仍然可以访问,所以这里是在非法使用内存

    步骤分析

    A a1;
    A* A2 = new A;
    

    此时a1和a2对应的内存占用如图

    image
    a1 = *a2;
    

    这一步是无脑拷贝 把a2.a 赋值给 a1.a

    此时的内存结构

    image

    这里 a指向的 int* a 就造成了内存泄漏

    delete a2;
    

    这里释放掉a2
    内存结构如图

    image

    这里a2中的int* a成员指向的内存已经释放,
    但是此时a1的int* a成员仍然指向a2的成员指向的内存

    int* i = a1.get_a();
    
        for (int j =0;j<10;j++)
        {
            i[j] = j;
        }
    

    这里调用get_a 方法 获取 a1.a的地址,把指向的内存赋值。
    这里获取到的 int* i指向的已经是个不存在的 非法的内存块
    所以这里就造成了内存的非法访问,如果操作系统吧这里的位置分配给其他位置使用
    那么就造成了数据混乱,造成比内存泄漏更危险的错误

    以上的拷贝方式,就被称为浅拷贝
    浅拷贝:只拷贝成员的值
    深拷贝:拷贝的不只是成员。还有成员指向的内存的数据

    所以在对象拥有指针成员的时候,就需要慎重考虑使用深拷贝还是浅拷贝

    运算符重载

    一个类,需要比较类的大小

    class Number
    {
    public:
        Number(int x,int y):x(x),y(y)
        {
        }
        bool Max(Number& n)
        {
            return  this->x>n.x && this->y>n.y;
        }
    private:
        int x;
        int y;
    };
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        Number n1(1,1),n2(2,2);
        
        bool r = n1.Max(n2);
        return 0;
    }
    

    bool类型,其实就是一个char true是1 false是0

    为了比较 n1和n2的大小。我们定义了一个max函数。此时我们写的时候有没有感觉很繁琐,那么我们能不能像基础类型那样使用 >这样的符号来做运算呢 比如

    boolr = n1 > n2;
    

    答案是可以的!

    // _20180223.cpp : Defines the entry point for the console application.
    //
    
    #include "stdafx.h"
    
    class Number
    {
    public:
        Number(int x,int y):x(x),y(y)
        {
        }
        bool operator>(Number& n)
        {
            return  this->x>n.x && this->y>n.y;
        }
    private:
        int x;
        int y;
    };
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        Number n1(1,1),n2(2,2);
        
        bool r = n1 > (n2);
        return 0;
    }
    

    重载 ++ -- + - * / > <等等运算符

    class Number
    {
    public:
        Number(int x,int y):x(x),y(y)
        {
        }
        Number operator++();
        Number operator--();
        Number operator+(const Number& p);
        Number operator-(const Number& p);
        Number operator*(const Number& p);
        Number operator/(const Number& p);
    
        bool operator<(const Number& p);
        bool operator==(const Number& p);
        bool operator>(const Number& n)
        {
            return  this->x>n.x && this->y>n.y;
        }
    private:
        int x;
        int y;
    };
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        Number n1(1,1),n2(2,2);
        
        bool r = n1 > (n2);
        return 0;
    }
    

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