复制控制（学习）

复制控制

一、复制控制

类能控制复制，赋值，撤销该类的对象时的动作，分别通过下面的成员函数：

1. 复制构造函数：具有单个形参，该形参是对该类类型的引用（通常用 const修饰）;

2. 赋值操作符

3. 析构函数：不管有没显示定义，编译器都自动执行类中非static数据成员的析构函数

这三个函数就成为复制控制。

 

二．为什么要研究复制控制

如果没有显示地定义复制构造函数和赋值操作符，编译器会为我们定义。

但是编译器合成的复制控制函数只做必需的工作，某些类如果依赖于默认的定义会导致错误，例如类具有指针成员。

 

难点： 识别何时需要覆盖默认版本，定义自己的复制构造函数

 

所以有时候要自定义复制构造函数，定义复制构造函数跟构造函数是一样的，难点是能认识到需要定义复制构造函数。

（具体请看第五点：”什么时候要自己的复制构造函数”）

                  复制控制函数

三．复制构造函数会几时用到？

首先：区分构造函数和复制构造函数

 

1.根据另一个同类型的对象显式或者隐式地初始化一个对象

  区别下面：

（1）下面的构造函数和复制构造函数仅在低级别优化上存在差异

String str3(10,"a"); // 调用构造函数

String str4 ; // 调用构造函数

 

String str1= "hello";  // 调用复制构造函数

String str2 = string(); // 调用复制构造函数

（2）对于不支持复制的类型，或者使用非explicit构造函数的时候，它们有本质区别：

 

            Ifstream file1("filename");  //OK,调用构造函数

            Ifstream file2 = "filename" ; //ERROR, 不能复制IO类型的对象

 //（复制构造函数是private 的）(原因见第七项）

            

           Sales_item item = string("hello"); //取决于构造函数是不是explicit，如果构造函数 是显式的，则初始化失败，如果构造函数是隐式的，则初始化成功。

 

2.一个对象作为实参传给一个函数，或者作为函数的返回值

 

  例如： string fun(const stirng& A, const string B);

返回值和 第二个参数B隐式地调用复制构造函数；第一个参数A,是const引用，不能复制。

 

3.初始化顺序容器中的元素

  当用表示容量的单个形参来初始化容器的时候，用到了默认构造函数和复制构造函数。

 

 Vector<string> svec(5);

先用string默认构造函数创建一个临时值来初始化svec,然后是使用复制构造函数将临时值复制到svec的每一个元素。

 

4.根据“元素初始化列表"初始化数组元素

（1）如果没有为类类型数组提供元素初始化式，是调用默认构造函数初始化每个元素，

     Sale_item  ClassArray[];

 

（2）如果用花括号扩展的数组初始化列表来提供显式元素初始化，则是用复制构造函数. 

根据指定值创建适当类型的元素，然后用复制构造函数将该值复制到相应的元素。   

 

Sale_item ClassArray2[] = {    string("ab"),  //直接指定一个值，调用单实参构造函数

string("cd"),

Sale_item(), // 使用完整的构造函数语法（0或者多个实参）

                       };

 

备注：可以直接指定一个值，调用元素类型的单实参构造函数，如前两个元素的初始化；

如果不指定实参或者指定多个实参，就需要使用完整的构造函数语法，如最后一个元素的初始化

  

 

四．编译器合成的复制构造函数

  前面提到，如果我们没有定义，编译器会默认合成一个复制构造函数，该函数会对该对象的每一个非static成员依次复制到正创建的对象。

其中，不同类型的复制如下：

1.直接复制内置类型成员的值（不是指针）

2.类型成员使用该类的复制构造函数

3.数组复制数组的每一个元素

等价于： 一个构造函数，每个数据成员在构造函数初始化列表中进行初始化；

例如 有三个数据成员的类的合成构造函数：

Sales_item::Sales_item(const Sales_item &orig)

        A(orig.A),

        B(orig.B),

        C(orig.C)

{//Empty}

 

       

五．什么时候要自己定义复制构造函数（重点）

   有些类必须对复制对象时发生的事情进行控制，例如

1、类中有数据成员是指针或者有成员在构造函数中分配其他资源

2、在创建对象时必须做一些特定工作

以上的情况都必须定义复制构造函数。

 

六、怎么定义复制构造函数（同构造函数一样）

 

 同类同名，没有返回值，可以使用构造函数初始化列表初始化新创建对象的成员，可以在函数体中任何其他必要的工作。

 

七、如何禁止复制

 

   例如：iostream类就不允许复制

     1.如果不自定义复制构造函数，编译器也会自动合成一个，无法禁止复制

     2.为了防止复制，类必须显式地声明其复制构造函数为 private（其友元和成员依然可以复制）

     3.如果要连友元和成员的复制也禁止，就可以声明一个private的复制构造函数但不对它进行定义。（如果复制类对象会提示编译错误，如果成员和友元尝试复制就会导致链接错误）

 

八、赋值操作符

1.如果没有定义自己的赋值操作符，编译器也会自动合成一个（类似于合成的复制构造函数，进行各个成员的赋值）

2.如果类自定义自己的复制操作符，那么一般类也需要自定义赋值操作符（具体的请看后面的例子）

 

九、析构函数

 1、 析构函数通常用于释放在构造函数或者在对象生命期内获取的资源。析构函数可以执行任意操作，一般是在类对象使用完毕之后要执行的动作。

  三法则： 如果类需要析构函数，则它也需要复制操作符和复制构造函数。

 

2、合成的析构函数按创建的逆序撤销每个非static 成员。（并不删除指针成员所指向的对象），无论有没创建自定义函数，编译器都会合成析构函数

 

3、注意：即便自定义了自己的析构函数，编译器在运行自定义析构函数之后，还会运行合成析构函数。