Effective C++条款12——复制对象时勿忘其每一个成分（构造/析构/赋值运算）

设计良好之面向对象系统（OO-systems）会将对象的内部封装起来，只留两个函数负责对象拷贝(复制)，那便是带着适切名称的copy构造函数和 copy assignment操作符,我称它们为copying函数。条款5观察到编译器会在必要时候为我们的classes创建copying函数，并说明这些“编译器生成版”的行为:将被拷对象的所有成员变量都做一份拷贝。

如果你声明自己的copying函数，意思就是告诉编译器你并不喜欢缺省实现中的某些行为。编译器仿佛被冒犯似的，会以一种奇怪的方式回敬:当你的实现代码几乎必然出错时却不告诉你。

考虑一个class用来表现顾客，其中手工写出(而非由编译器创建)copying函数，使得外界对它们的调用会被志记(logged)下来:

void logCall(const std::string& funcName);            // 制造一个log entry
class Customer {
public:
    // ...
    customer(const Customer& rhs);
    Customer& operator=(const Customer& rhs);
    // ...

private:
    std::string name;
};


Customer::customer(const Customer& rhs) 
    :name(rhs.name)                                        // 复制rhs上的数据
{
    logCall("Customer copy constructor");   
}

Customer& Customer::operator=(const Customer& rhs) {
    logCall("Customer copy assignment operator");
    name = rhs.name;                                       // 复制rhs上的数据
    return *this;
}

这里的每一件事情看起来都很好，而实际上每件事情也的确都好，直到另一个成员变量加入战局:

class Date {};            // 日期
class Customer {
public:
    // ...

private:
    std::string name;
    Date lastTransaction;
};

这时候既有的copying函数执行的是局部拷贝( partial copy):它们的确复制了顾客的name，但没有复制新添加的 lastTransaction。大多数编译器对此不出任何怨——即使在最高警告级别中（见条款53）。这是编译器对“你自己写出 copying函数”的复仇行为:既然你拒绝它们为你写出copying函数，如果你的代码不完全，它们也不告诉你。结论很明显:如果你为class添加一个成员变量，你必须同时修改copying函数。（你也需要修改class 的所有构造函数（见条款4和条款45）以及任何非标准形式的operator=(条款10有个例子）。如果你忘记，编译器不太可能提醒你。)

一旦发生继承，可能会造成此一主题最暗中肆虐的一个潜藏危机。试考虑:

class PriorityCustomer: public Customer {
public:
    // ...
    PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs);
    PriorityCustomer& operator=(const PriorityCustomer& rhs);
    // ...

private:
    int priority;
};

PriorityCustomer::PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs) 
    :priority(rhs.priority)
{
     logCall("PriorityCustomercopy constructor");   
}

PriorityCustomer&
PriorityCustomer::operator=(const PriorityCustomer& rhs) 
{
    logCall("PriorityCustomercopy copy assignment operator");
    priority = rhs.priority;
    return *this;   
}

PriorityCustomer的copying函数看起来好像复制了PriorityCustomer内的每一样东西，但是请再看一眼。是的，它们复制了PriorityCustomer声明的成员变量，但每个PriorityCustomer还内含它所继承的Customer成员变量复件（副本），而那些成员变量却未被复制。PriorityCustomer的copy构造函数并没有指定实参传给其base class构造函数（也就是说它在它的成员初值列(member initialization list）中没有提到Customer)，因此 PriorityCustomer对象的Customer成分会被不带实参之Customer构造函数（即default构造函数——必定有一个否则无法通过编译）初始化。default构造函数将针对name和lastTransaction执行缺省的初始化动作。

以上事态在 PriorityCustomer的 copy assignment操作符身上只有轻微不同。它不曾企图修改其base class的成员变量，所以那些成员变量保持不变。

任何时候只要你承担起“为derived class撰写copying函数”的重责大任，必须很小心地也复制其 base class成分。那些成分往往是private(见条款22)，所以你无法直接访问它们，你应该让 derived class的copying函数调用相应的base class函数:

PriorityCustomer::PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs) 
    :Customer(rhs),                // 调用基类的copy构造函数
    priority(rhs.priority)
{
     logCall("PriorityCustomercopy constructor");   
}

PriorityCustomer&
PriorityCustomer::operator=(const PriorityCustomer& rhs) 
{
    logCall("PriorityCustomercopy copy assignment operator");
    Customer::operator=(rhs);            // 对基类成分进行赋值动作
    priority = rhs.priority;
    return *this;   
}

本条款题目所说的“复制每一个成分”现在应该很清楚了。当你编写个copying函数,请确保（1)复制所有local成员变量，(2)调用所有base classes内的适当的copying函数。

这两个copying函数往往有近似相同的实现本体，这可能会诱使你让某个函数调用另一个函数以避免代码重复。这样精益求精的态度值得赞赏，但是令某个copying函数调用另一个copying函数却无法让你达到你想要的目标。

令copy assignment操作符调用copy构造函数是不合理的，因为这就像试图构造一个已经存在的对象。这件事如此荒谬，乃至于根本没有相关语法。是有一些看似如你所愿的语法，但其实不是;也的确有些语法背后真正做了它，但它们在某些情况下会造成你的对象败坏，所以我不打算将那些语法呈现给你看。单纯地接受这个叙述吧:你不该令copy assignment操作符调用copy构造函数。

反方向——令copy构造函数调用copy assignmnent操作符—同样无意义。构造函数用来初始化新对象，而assignment操作符只施行于已初始化对象身上。对一个尚未构造好的对象赋值，就像在一个尚未初始化的对象身上做“只对已初始化对象才有意义”的事一样。无聊嘛!别尝试。

如果你发现你的copy构造函数和copy assignment操作符有相近的代码，消除重复代码的做法是，建立一个新的成员函数给两者调用。这样的函数往往是private 而且常被命名为init。这个策略可以安全消除copy构造函数和 copy assignnent操作符之间的代码重复。

请记住

• Copying函数应该确保复制“对象内的所有成员变量”及“所有base class成分”。
• 不要尝试以某个copying函数实现另一个copying函数。应该将共同机能放进第三个函数中，并由两个coping函数共同调用。