C++ 赋值运算符'='的重载(浅拷贝、深拷贝)
扫描二维码
随时随地手机看文章
— 1 —
需求
有时候希望赋值运算符两边的类型可以不匹配。
比如:把一个 int
类型变量赋值给一个 Complex(复数)对象,或把一个 char*
类型的字符串赋值给一个字符串对象,此时就需要重载 =
赋值运算符 。
需要注意的是:赋值运算符 =
只能重载为成员函数。
— 2 —
举个栗子
下面我们以自定义一个自己的字符串类代码的例子,讲解赋值运算符的重载函数。
MyString
字符串类所需的成员函数:
-
构造函数 / 析构函数 -
返回 char* 指针的函数 -
赋值运算符重载函数
输出结果:
Hello~
Hi~
重载 =号运算符函数后,s = "Hello~"; 语句就等价于 s.operator=("Hello~");。
需要注意的一点是:
上面的 MyString s2 = "Hello!"; 语句实际上是初始化语句,而不是赋值语句,因为是初始化语句,所以需要调用构造函数进行初始化,那么这时就需要有 char* 参数的构造函数,由于我们没有定义此构造函数,所以就会编译出错。
— 3 —
浅拷贝和深拷贝
还是依据上面的例子,假设我们要实现最后一个语句的方式:
MyString s1,s2;
s1 = "this"; // 调用重载的赋值语句
s2 = "that"; // 调用重载的赋值语句
s1 = s2; // 如何实现这个??
s1 = s2; 语句目的希望是 s1 对象放的字符串和 s2 对象放的字符串要一样,由于 = 号两边的类似都是对象,编译器会用原生的赋值运算符函数。
但是这个原生的赋值运算符函数对于有指针成员变量的对象来说,是非常危险的!
— —
浅拷贝
如果用原生的赋值运算符函数去赋值有指针成员变量的对象,就会使得两个对象的指针地址也是一样的,也就是两个对象的指针成员变量指向的地址是同一个地方,这种方式就是浅拷贝。
这时当一个对象释放了指针成员变量时,那么另外一个对象的指针成员变量指向的地址就是空的了,再次使用这个对象时,程序就会奔溃了,因为该对象的指针成员函数已经是个不合法的指针了!
— —
深拷贝
如果对象里面有指针成员变量,则我们需要对原生的赋值运算符函数,防止出现程序出错现象的发生。
因此要在 class MyString 类里加上如下成员函数:
MyString & operator=(const MyString & s)
{
// 释放旧字符串资源
delete [] m_str;
// 生成新字符串的空间大小,长度多+1的目的是存放\0
m_str = new char[strlen(s.m_str) +1 ];
// 拷贝新字符串的内容
strcpy(m_str, s.m_str);
// 返回该对象
return *this;
}
这么做就够了吗?还有什么需要改进的地方吗?我们在考虑下面的语句:
MyString s;
s = "Hello";
s = s; // 是否会有问题?
最后一个语句是否会有问题?
s = s;等价于s.operator=(s),由于s和s是相同的对象,那么就没必要完全执行重载的赋值 = 的函数了。
我们再加个判断,当左右两边是相同对象时,就直接返回该对象就好:
MyString & operator=(const MyString & s)
{
// 当左右两边是相同对象时,就直接返回该对象就
if(this == &s)
return *this;
delete [] m_str;
m_str = new char[strlen(s.m_str) +1 ];
strcpy(m_str, s.m_str);
return *this;
}
— 4 —
返回值讨论
对 opterator= 返回值讨论:
-
void 好不好? -
MyString 好不好? -
为什么是MyString &?
当我们重载一个运算符的时候,好的风格应该是尽量保留运算符原本的特性。
考虑:
-
a = b = c; 这个赋值语句的顺序是先 b = c ,然后在 a = (b = c) 。如果返回的 void 类型,那么 a = (void) 显然是不成立的; -
(a = b) = c; 这个赋值语句会修改 a 的值,如果返回的类型是 MyString 对象,那么就无法修改 a 的值了。
分别等价于:
-
a.operator=(b.operator=(c)); -
(a.operator=(b)).operator=(c);
所以综上考虑, operator= 返回值类型是 MyString & 是比较好的。
— 5 —
复制构造函数
上面的 MyString 类是否就没有问题了?
MyString s;
s = "Hello";
MyString s1(s); // 要考虑这种情况,那就要重载复制(拷贝)构造函数
如果使用默认的复制(拷贝)构造函数,那就对有指针成员变量的对象会有问题,因为会默认的复制(拷贝)构造函数会导致两个对象的指针成员变量指向同一个的空间。
所以需要对复制(拷贝)构造函数重载,并实现深拷贝的方式:
MyString (const MyString &s)
{
m_str = new char[strlen(s.m_str) + 1];
strcpy(m_str, s.m_str);
}
— 6 —
小结
所以最后的 MyString
字符串类所需的成员函数:
-
构造函数 / 析构函数 -
返回 char* 指针的函数 -
赋值运算符重载函数(深拷贝) -
复制构造函数(深拷贝)
小林coding
免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!