### 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

  1. 拷贝构造函数

  2. 拷贝赋值运算符

  3. 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。

  4. 使用=default修饰成员时,要求编译器生成合成的版本。

  5. 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

  1. 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。

  2. 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)。

  3. 行为像值的类,有两个数据成员stringint

     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:

    1. 如果一个对象赋予它自身,赋值运算符必须能正确工作。
    2. 大多数赋值运算符组合了析构函数构造函数的工作。
  4. 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

  1. 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。

  2. 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

  1. 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。

  2. 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

  3. 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);
    
  4. 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;
     }
原文地址:https://www.cnblogs.com/gr-nick/p/4224692.html