对待拷贝构造函数和赋值函数的3种境界

　　对待拷贝构造函数和赋值函数有3种境界：不写；禁用；正确编写。

　　1） 不写。不写代码是编程的最高境界。有一种说法：最完美的代码是无以复减的代码。不写的代码永远不会出错，也不需要维护。任何存在的代码都需要维护，只要代码可能变化。

　　C++的编译器可以提供默认的构造函数、析构函数、拷贝构造函数、赋值函数、一对取址运算符(*, &)。C++的默认构造函数仅对内置变量随机赋值，具有不确定性，一般不建议使用默认构造函数；对于析构函数讨论比较多，这里不加讨论。但有一个准则：如果需要编写任一特定的析构函数、拷贝构造函数或者赋值函数，那么你也需要编写其余的两个。

　　何时不写呢？只要类(包括类中的类变量)不拥有任何资源，那么就可利用编译器的默认版本。常见资源有：内存、文件和端口。任何资源都需要显式的获取和释放，C++的默认拷贝和赋值操作并无法保证正确的资源获取和释放。

　　如果直接使用编译器版本，最好加注释，让代码阅读者更清楚。

　　2）禁用。禁用代码将给代码的使用者明确的提示，防止误用。如果你定义的类，并不需要拷贝和赋值，请明确禁用，而不是让使用者误用编译器提供的错误版本。示例：

class T {// …

private:                        // make T non-copyable

  T( const T& );                // not implemented

  T& operator=( constT& );     // not implemented

};

　　3）巧妙正确地写。只要类拥有自己的资源，用户都需要自行编写拷贝构造函数和赋值函数，或者直接禁止(直接使用对象指针或引用，这样的类不具有值属性)。代码示例：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

template<class T>    
class NamedPtr
{
public:
       explicitNamedPtr(const std::string& name);
       //NamedPtr(conststd::string& name, T *data);  //note:user manages the memory
       ~NamedPtr();

       NamedPtr(constNamedPtr& rhs);
       NamedPtr&operator=(const NamedPtr& rhs);

       voidPrint() const;
private:
       std::stringm_name;
       T*m_data;       // can be T or T[]. Atthis example use T only
};

template<class T>
NamedPtr<T>::NamedPtr(conststd::string& name)
: m_name(name)
, m_data(NULL)
{
       m_data= new T();    // T must have a defaultconstructor
}

//template<class T>
//NamedPtr<T>::NamedPtr(conststd::string& name, T *data)
//: m_name(name)
//, m_data(data)
//{
//}

template<class T>
NamedPtr<T>::~NamedPtr()
{
       deletem_data;
       m_data= NULL;
}

template<class T>    //Note: copyconstructor won't call other constructors, it will create a new object byitself
NamedPtr<T>::NamedPtr(constNamedPtr<T>& rhs)
{
       m_data= new T();  // T must have a defaultconstructor
       *this = rhs;           //call assign function to avoid duplicated code
}

template<class T>
NamedPtr<T>&NamedPtr<T>::operator=(const NamedPtr<T>& rhs)
{
       //1.check assign self.
       if(this == &rhs)     // check by pointer. Note: : 1) fast; 2) avoid to destroyself resource and crash!
              return*this;     

       //2.assign to all data members
       m_name= rhs.m_name;  
       *m_data= *rhs.m_data;    // just copy the value
                   // Note:sometime you need to destroy the resource first, 
                   // then create a new resource, such as copying a string, 
                   // re-opena file or socket

       //3.return a reference
       return*this;
}

template<class T>
void NamedPtr<T>::Print() const
{
       cout<<"name: "<<m_name<<endl;
}

//////////////////////////////////////
int main()
{
       NamedPtr<int>a("test a");
       NamedPtr<int>b("test b");
       NamedPtr<int>c(a);

       a.Print();
       b.Print();
       c.Print();

       c= b;
       c.Print();
       return0;
}

 =============================================

[附录] C++拷贝构造函数的几个细节(转载)

拷贝构造函数是C++最基础的概念之一，大家自认为对拷贝构造函数了解么？请大家先回答一下三个问题:

1. 以下函数哪个是拷贝构造函数, 为什么?

1. X::X(const X&);  

2. X::X(X);   

3. X::X(X&, int a=1);  

4. X::X(X&, int a=1, b=2);  

2. 一个类中可以存在多于一个的拷贝构造函数吗?

3. 写出以下程序段的输出结果, 并说明为什么? 如果你都能回答无误的话，那么你已经对拷贝构造函数有了相当的了解。

1. #include    
2. #include    
3.   
4. struct X {   
5.   template<typename T>   
6.   X( T& ) { std::cout << "This is ctor." << std::endl; }   
7.   
8.   template<typename T>   
9.     X& operator=( T& ) { std::cout << "This is ctor." << std::endl; }   
10. };   
11.   
12. void main() {   
13.   X a(5);   
14.   X b(10.5);   
15.   X c = a;   
16.   c = b;   
17. }  

 

解答如下：

1. 对于一个类X, 1) 如果一个构造函数的第一个参数是下列之一：

a) X&

b) const X&

c) volatile X&

d) const volatile X&

2) 且没有其他参数或其他参数都有默认值,那么这个函数是拷贝构造函数. 

1. X::X(const X&);  //是拷贝构造函数   

2. X::X(X&, int=1); //是拷贝构造函数  

2. 类中可以存在超过一个拷贝构造函数, 

1. class X {      
2. public:      
3.   X(const X&);      
4.   X(X&);            // OK   
5. };  

注意,如果一个类中只存在一个参数为X&的拷贝构造函数, 那么就不能使用const X或volatile X的对象实行拷贝初始化.

1. class X {   
2. public:   
3.   X();   
4.   X(X&);   
5. };   
6.     
7. const X cx;   
8. X x ( cx);    //compiler error   

　　如果一个类中没有定义拷贝构造函数, 那么编译器会自动产生一个默认的拷贝构造函数.这个默认的参数可能为X::X(const X&)或X::X(X&), 由编译器根据上下文决定选择哪一个.

　　默认拷贝构造函数的行为如下:

　　默认的拷贝构造函数执行的顺序与其他用户定义的构造函数相同,执行先父类后子类的构造. 拷贝构造函数对类中每一个数据成员执行成员拷贝(memberwiseCopy)的动作.

a) 如果数据成员为某一个类的实例, 那么调用此类的拷贝构造函数.

b) 如果数据成员是一个数组, 对数组的每一个执行按位拷贝.

c) 如果数据成员是一个数量, 如int, double, 那么调用系统内建的赋值运算符对其进行赋值.

3.  拷贝构造函数不能由成员函数模版生成. 

1. struct X {   
2.     template<typename T>   
3.     X( const T& );    // NOT copy constructor, T can't be X   
4.   
5.     template<typename T>   
6.     operator=( const T& );  // NOT copy assign operator, T can't be X   
7. };   
8.   

　　原因很简单, 成员函数模版并不改变语言的规则, 而语言的规则说, 如果程序需要一个拷贝构造函数而你没有声明它, 那么编译器会为你自动生成一个. 所以成员函数模版并不会阻止编译器生成拷贝构造函数, 赋值运算符重载也遵循同样的规则.(参见EffectiveC++ 3edition, Item45)