13.1拷貝、賦值與銷毀

13.1.1拷貝構造函數

當定義一個類時，我們顯式或者隱式地指定在此類型的對象的拷貝、賦值、移動、銷毀時做什么。一個類通常通過5種特殊的構造函數來控制這些操作，包括：拷貝構造函數(copy constructor)、拷貝賦值運算符(copy assignment operator)，移動構造函數(move constructor)、移動賦值運算符(move assignment operator)、析構函數(destructor)。

拷貝構造函數|移動構造函數：定義了當用同類型的一個對象初始化另一個對象時的操作。

拷貝賦值運算符|移動賦值運算符：定義了當一個同類型的對象賦予另一個對象所定義的操作。

析構函數：定義了當此類型對象銷毀時的操作。

#include <string> #include <iostream> #include <vector> using namespace std; class Sales_data{public:Sales_data() = default;Sales_data(const Sales_data &);public:Sales_data(int u,double d);Sales_data(const string &);private:string bookno;int units_sold = 0.0;double revenue = 0.0; };Sales_data::Sales_data(const string &s):bookno(s){ cout << "execute Sales_data(const string &)"<< endl; }Sales_data::Sales_data(const Sales_data &s):bookno(s.bookno),units_sold(s.units_sold),revenue(s.revenue) { cout << "execute copy constructor." << endl; }Sales_data::Sales_data(int u,double d):units_sold(u),revenue(d) { cout << "execute constructor." << endl; }const Sales_data &test(const Sales_data &s) { return s; }int main() { string str = "you are good";Sales_data s; Sales_data s4 = s; Sales_data s1(1,2); //initialize execute constructor Sales_data s2(s1); //initialize execute copy constructor Sales_data s3 = s2; //initialize execute copy constructor cout << "s5 is flowing:" << endl; Sales_data s5 = str;cout << "test0:" << endl; test(s5);cout << "test1:" << endl; Sales_data s7[4]{s,s1,s2,s4};cout << "test2" << endl; vector<Sales_data> v1; //push_back cout << "push_back():" << endl; v1.push_back(s); cout << "insert :" << endl; v1.emplace(v1.begin(),s1); cout << "emplace:"<< endl; v1.emplace(v1.begin(),string("abc")); cout << "last one:" << endl' Sales_data s9 = Sales_data(); Sales_data s10(s9); return 0; }

運行結果：

execute copy constructor. execute constructor. execute copy constructor. execute copy constructor. s5 is flowing: execute Sales_data(const string &) test0: test1: execute copy constructor. execute copy constructor. execute copy constructor. execute copy constructor. test2 push_back(): execute copy constructor. insert : execute copy constructor. execute copy constructor. emplace: execute Sales_data(const string &) execute copy constructor. execute copy constructor. last one: execute copy constructor.

下面給一個習題：

對于一個類定義,下列敘述中錯誤的是
A 如果沒有定義拷貝構造函數,編譯器將產生一個拷貝構造函數
B 如果沒有定義缺省的構造函數,編譯器將一定生成一個缺省的構造函數
C 如果沒有定義構造函數,編譯器將會產生一個缺省的構造函數和一個拷貝構造函數
D 如果已經定義了構造函數和拷貝構造函數,編譯器不會生成任何構造函數.
D肯定是對的,A我覺得也沒錯,C我也覺得沒錯,那就是B了嗎?我試過,編譯出錯,B就是錯誤的吧
我查了答案,選B

拷貝初始化和直接初始化：

拷貝構造函數的定義：如果構造函數的第一個參數是自身類類型的引用，且所有其它參數（如果有的話）都有默認值，則此構造函數就是拷貝構造函數。拷貝構造函數在以下幾種情況下使用：

?1.拷貝初始化（用=定義變量）

2.將一個對象作為實參傳遞給非引用類型的形參。

3.一個返回類型為非引用類型的函數返回一個對象。

4.用花括號列表初始化一個數組中的元素或者一個聚合類中的成員。

5.初始化標準庫容器或調用其insert/push操作時，容器會對元素進行拷貝初始化。

注意，編譯器雖然會優化如下代碼：

string str = "hello,world!!!"; Sales_data s1 = str;

優化成，

Sales_data s1(str);

但是，必須拷貝構造函數必須可以調用，否則會出錯。語法上是一回事，編譯器執行是另一回事。具體參考c++ primer 5th 第442頁之----編譯器可以繞過拷貝構造函數。

13.1.2拷貝賦值運算符

1.什么是拷貝賦值運算符：

拷貝賦值運算符本身是一個重載的賦值運算符，定義為類的成員函數，左側運算對象綁定到隱含的this參數，而右側的運算對象是所屬類類型的，作為函數的參數，函數返回指向左側運算對象的引用。特點是：

（1）返回值：指向左側運算對象的引用

（2）名字：由operator關鍵字后接一個表示要定義的運算符的符號（=），通常是operator=

（3）參數：表示運算符運算的對象。拷貝賦值運算符接受一個與其所在類相同類型的參數。

（4）定義的操作：類似拷貝構造函數，某些拷貝賦值運算符禁止該類型對象的賦值。如果拷貝構造運算符并非出于此目的，它會將右側運算對象的每個非static成員賦予左側運算對象的對應成員。

#include <string> #include <iostream> #include <memory> using namespace std; class Sales_data{public:Sales_data() = default;Sales_data(const string &);Sales_data(const Sales_data &); //返回類型也可以是const的，那么什么時候該const，什么時候不該？Sales_data& operator=(const Sales_data &);private:string bookno;double revenue = 0.0;unsigned units_sold = 0; }; Sales_data::Sales_data(const Sales_data &s): bookno(s.bookno),revenue(s.revenue),units_sold(s.units_sold){ cout << "execute copy contructor." << endl; } Sales_data::Sales_data(const string &s):bookno(s){cout << "execute constructor." << endl;} Sales_data& Sales_data::operator=(const Sales_data &s){ //必須在函數體內用拷貝完成，不能在函數題和函數參數列表之間采用成員初始化，否則 //會報錯：only constructors take member initializers. bookno = s.bookno; units_sold = s.units_sold; revenue = s.revenue; cout << "execute copy assignment operator." << endl; return *this; } int main() { Sales_data s1; Sales_data s2("This is only a test."); s1 = s2;return 0; }

運行結果：

execute constructor. execute copy assignment operator.

疑問？拷貝賦值運算符返回值可以是本身類類型引用或者const本身類類型的引用。什么時候定義成const的呢？

1.什么時候使用拷貝賦值運算符？答：當對類對象進行賦值時，會使用拷貝賦值運算符。

2.合成拷貝賦值運算符完成什么工作？答：通常情況下，合成拷貝賦值運算符會把右側對象的所有非static成員逐個賦予左側對象的對應成員，這些賦值操作是由成員類型的拷貝賦值運算符來完成的。某些拷貝賦值運算符會起到禁止該類型對象賦值的效果。

3.什么時候編譯器會生成合成拷貝賦值運算符？答：當一個類未定義自己的拷貝賦值運算符，那么編譯器會自動生成一個拷貝賦值運算符。

13.1.3析構函數

1.析構函數的作用：析構函數和構造函數執行相反的操作，構造函數初始化對象的非static數據成員，還可能做一些其它工作；析構函數釋放對象所使用的資源，并銷毀對象的非static數據成員。

2.析構函數的定義：

析構函數是類的一個成員函數，由波浪號接類名構成。它沒有返回值，也不接受參數。所以，析構函數不能被重載。對于一個類，只有唯一的析構函數。

class Sales_data{ public:.... ~Sales_data(){} //析構函數 private:... };

3.組成：由一個函數體和一個析構部分；構造函數由一個初始化部分和一個函數題構成。

4.析構函數執行過程：首先執行函數體，然后銷毀成員。成員按照初始化順序的逆序銷毀。

5.處理內置指針：隠式銷毀一個內置指針類型的成員不會delete它所指向的成員。

6.智能指針：與普通指針不同，智能指針是類類型，所以具有析構函數，因此，與普通指針不同，智能指針的成員在析構階段會被自動銷毀。

7.何時調用析構函數：

（1）變量在離開作用域時被銷毀。

（2）當一個對象被銷毀時，其成員被銷毀。

（3）容器（無論是標準庫容器還是數組）被銷毀時，其元素被銷毀。

（4）對于動態分配的對象，當對指向它的指針調用delete運算符時被銷毀。

（5）對于臨時對象，當創建它的完整表達式結束時被銷毀。

注意：

1.隱式銷毀一個內置指針類型的成員不會delete它所指向的對象。（只有顯式delete才調用該對象的析構函數，這和內置的其它類型或者智能指針不一樣）

2.當指向一個對象的引用或者指針離開作用域時，析構函數不會執行。

（只有顯式地調用delete時，才調用該對象的類類型的析構函數）

3.析構函數體自身并不銷毀成員。成員是在析構函數體之后隱含的析構階段中被銷毀的。在整個對象銷毀的過程中，析構函數體是作為成員銷毀步驟之外的另一部分而進行的。

c++ primer 5th? 13.1.3節習題

練習13.9.

? ? ? 答：析構函數就是波浪號加類名構成的類的成員函數，不接受參數也沒有返回值。完成的工作和構造函數相反，構造函數初始化類的非static數據成員。析構函數銷毀類的非static數據成員，釋放類使用的資源。當用戶未定義析構函數時，編譯器會生成合成析構函數。

習題13.10

? ? ?答：當StrBlob對象銷毀時，執行完析構函數的空函數體之后，會進行隱含的析構階段，銷毀非靜態數據成員data，這會調用shared_ptr的析構函數，會遞減data的引用計數，如果data的引用計數變為0，那么釋放data所指向的vector對象的內存。

? 對StrBlobPtr對象，合成析構函數在隱含的析構階段會銷毀數據成員wptr和curr，銷毀wptr會調用weak_ptr的析構函數，引用計數不變，而curr是內置類型，銷毀它不會有特殊動作。

習題13.11

class HasPtr{public:HasPtr(const string &s = string()):ps(new string(s)),i(0){}~HasPtr(){delete ps;}private:string *ps;int i; };

函數體內，放delete語句。

習題13.12

這段代碼會發生三次析構函數的調用：

　 (1)函數結束時，局部變量item1的生命期結束，被銷毀，Sales_data的析構函數被調用。

? ?（2）函數結束時，item2在函數結束時被銷毀，Sales_data的析構函數被調用。

? ? ?(3)函數結束時，參數accum的生命期結束，被銷毀，Sales_data的析構函數被調用。

在函數結束時，trans的生命期也結束了，但它是Sales_data的指針，并不是指向它的Sales_data對象的生命期結束（只有delete指針時，指向的動態對象的生命期才結束），所以不會引起析構函數的調用。

習題13.13

#include <string> #include <iostream> #include <memory> #include <vector> using namespace std; class X{public:X(){cout << "X()" << endl;}X(const X&a):num(a.num),bookno(a.bookno){cout << "X(const X&)" << endl;}X(int i,const string &s):num(i),bookno(s){cout << "X(int i,const string &s)" << endl;}X(int i):bookno(string()){cout << "X(int i)" << endl;}~X(){cout << "~X()" << endl;}X& operator=(const X&a){num = a.num;bookno = a.bookno;cout << "X& operator=(const X&)" << endl;return *this;}private:int num = 0;string bookno;};const X & test1(const X & a) { return a; } X test2(const X a,const X b) {return a; }int main() { //默認初始化，調用默認構造函數 X a; //調用構造函數 X b(2,"hello,world"); //調用拷貝構造函數 X c(b); //調用拷貝構造函數,用c給d拷貝 X d = c; //調用拷貝構造函數和構造函數，具體過程中可能略過拷貝構造函數 X e = 1234; //調用拷貝賦值運算符 e = c; //調用函數,參數和反語i類型都是引用 cout << "call function test1:" << endl; //結果執行一次拷貝賦值運算符，函數參數是引用，不執行拷貝構造函數 c = test1(e); cout << endl << endl;cout << "call function test2:" << endl; //執行2次拷貝構造函數，因為函數2個參數都是非引用的，然后執行 c = test2(e,d);//定義一個vector vector<X> xvec; cout << "vec 's push_back:" << endl; xvec.push_back(a); cout << "xvec insert:" << endl; xvec.insert(xvec.begin(),c);cout << "execute: X *p = new X" << endl; X *p = new X(); delete p; cout << "this is the end.." << endl; return 0;}

運行結果：

X() X(int i,const string &s) X(const X&) X(const X&) X(int i) X& operator=(const X&)

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?參考教程：c++ primer 第五版? ? 2021.6.24日晚上

總結

以上是生活随笔為你收集整理的c++拷贝、赋值和销毁的简单介绍的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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