### 学习《C++ Primer》- 6
Part 6: 拷贝控制(第13章)
// @author: gr
// @date: 2015-01-08
// @email: forgerui@gmail.com
一、拷贝、赋值与销毁
拷贝构造函数
拷贝赋值运算符
析构函数
析构函数自身并不直接销毁成员,而是在析构函数之后隐含的析构阶段中被销毁的。使用
=default
修饰成员时,要求编译器生成合成的版本。阻止拷贝
在新标准下,使用删除的函数来阻止拷贝,虽然声明了它,但不能以任何方式使用它。struct NoCopy{
NoCopy() = delete;
Nocopy(const NoCopy&) = delete; //阻止拷贝
NoCopy& operator=(const Nocopy&) = delete; //阻止赋值
};
将拷贝函数声明为
private
,阻止调用,并且只声明不实现。
二、拷贝控制和资源管理
一旦一个类需要析构函数,那么它几乎肯定也需要一个拷贝构造函数和一个拷贝赋值运算符。
定义拷贝操作,使类的行为看起来像一个值或指针。像值的类拥有自己的状态,像指针的类则共享状态(当拷贝一个这种类的对象时,副本和原对象使用相同的底层数据)。
行为像值的类,有两个数据成员
string
、int
class HasPtr{
public:
HasPtr(const std::string &s = std::string()) : ps(new string(s)), i(0){}
HasPtr(const HasPtr& p) : ps(new string(*p.ps)), i(p.i){}
HasPtr& operator= (const HasPtr&);
~HasPtr(){ delete ps;}
private:
int i;
std::string* ps;
};
HasPtr& HasPtr::operator=(const HasPtr& rhs){
std::string* newp = new std::string(*rhs.ps); //先创建一个新拷贝之后再delete,否则如果传入自己,delete会使rhs.ps失效,再拷贝就什么也没有了。
delete ps;
ps = newp;
i = rhs.i;
return *this;
}
注意:
- 如果一个对象赋予它自身,赋值运算符必须能正确工作。
- 大多数赋值运算符组合了析构函数和构造函数的工作。
行为像指针的类,多个对象共享一份资源,需要使用引用计数。可以用
shared_ptr
,也可以自己实现。class HasPtr{
public:
HasPtr(const std::string& s = std::string()) : ps(new string(s)), use(new std::size_t(1)), i(0){}
HasPtr(const HasPtr& rhs) : ps(rhs.ps), use(rhs.use), i(rhs.i){ ++*use; }
HasPtr& operator=(const HasPtr&);
~HasPtr();
private:
int i;
string* ps;
std::size_t* use;
};
//析构函数
HasPtr::~HasPtr(){
if (--*use == 0){
delete ps;
delete use;
}
}
//拷贝运算符
HasPtr& HasPtr::operator=(const HasPtr& rhs){
++*rhs.use;
//先判断是否是最后一个拥有资源的类,如果是,则删除资源
if (--*use){
delete ps;
delete use;
}
ps = rhs.ps;
use = rhs.use;
i = rhs.i;
return *this;
}
三、交换操作SWAP
swap
函数应该调用swap
,而不是std::swap
定义类自己的swap
函数,如下:class HasPtr{
public:
friend void swap(HasPtr& lhs, HasPtr& rhs);
};
inline void swap(HasPtr& lhs, HasPtr& rhs){
using std::swap;
swap(lhs.ps, rhs.ps);
swap(lhs.i, rhs.i);
}
每个
swap
函数都应该是未加限制的,这样如果存在类型特定的swap
版本,则优先于特定的swap
版本。在赋值中使用
swap
HasPtr& HasPtr::operator=(HasPtr rhs){
//参数是一个值,而不是引用
swap(*this, rhs);
return *this;
}
四、对象移动
新标准中的一个特性是可以移动而非拷贝对象的能力。这样会大幅度提升性能。
为了支持移动操作,新标准引入了一种新的引用类型,右值引用,就是必须绑定到右值的引用。通过
&&
而不是&
来获得引用。
int &&rr = i * 42;
int &&rr1 = 42; //正确:字面常量是右值
int &&rr2 = rr1; //错误:变量是左值标准
move
函数
可以通过move
显式地将右值引用绑定到一个左值上。int &&rr3 = std::move(rr1);
移动构造函数和移动赋值运算符
移动构造函数的参数是该类类型的一个右值引用。StrVec::StrVec(StrVec &&s) noexcept //移动操作不应抛出任何异常
: elements(s.elements), first_free(s.first_free), cap(s.cap)
{
//令s进入这样的状态,对其运行析构函数是安全的
s.elements = s.first_free = s.cap = nullptr; //置为nullptr后,便可析构rhs,不会影响
} //移动赋值运算符
StrVec& StrVec::operator=(StrVec&& rhs) noexcept{
if (this != &rhs){
free();
elements = rhs.elements;
first_free = rhs.first_free;
cap = rhs.cap;
rhs.elements = rhs.first_free = rhs.cap = nullptr;
}
return *this;
}
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