构造、析构、赋值运算

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构造、析构、赋值运算

了解C++ 默认编写并调用哪些函数

如果没有声明，编译器将为C++ 类声明（编译器版本的）构造函数、一个拷贝构造函数、拷贝赋值操作符和一个析构函数，它们都是public、inline

• 默认行为

  • 拷贝构造函数、拷贝赋值操作符

    • 单纯的将来源对象的每个非静态成员变量拷贝到目标对象

    • 内置数据类型

      • 字节拷贝

    • 非内置数据类型

      • 存在拷贝构造函数则调用，否则就执行同样的，编译器生成的拷贝构造函数

    • 一般而言，只有当生出的代码合法且有适当机会证明它有意义，编译器才会为class 生出operator=

      • 如果打算在一个”内含reference 成员或const 成员“的class 内支持赋值操作，必须定义自己的拷贝赋值操作符

  • 构造函数、析构函数

    • 给编译器一个地方用来放置“藏身其后“的代码

    • 默认构造函数和析构函数

      • 调用基类和非静态成员变量的构造函数和析构函数
      • 编译器产出的析构函数是非虚函数，除非这个基类自身声明有虚析构函数

唯有这些函数被需要（被调用），它们才会被编译器创建出来

若不想使用编译器自动生成的函数，就应该明确拒绝

所有编译器产出的函数都是public，为了阻止这些函数被创建，需要自行声明它们

将不需要的函数，声明为private

• 成员函数和友元函数，也会也可以调用这个私有函数
• 直接不定义该函数，当引用的时候，会产生，找不到符号的链接错误
• ios_base、basic_ios 它们的拷贝构造函数和拷贝赋值函数都被声明为私有，没有定义

这里提供了一个阻止copying 动作的基类，其拷贝构造函数和拷贝赋值函数为私有，且未实现，当子类继承，尝试进行拷贝构造操作，生成默认的拷贝构造函数，其访问父类的拷贝构造函数时，发现为私有，因此失败

为驳回编译器自动提供的机能，可将相应的成员函数声明为私有，且不予实现。使用像Uncopyable 的基类也是一种做法

为多态基类声明virtual 析构函数

核心：以析构子类特有的资源，而这是必然的需求

• 否则，当子类没有定义其析构函数，或者，定义了，但，通过delete 父类指针，的方式，析构，不会调用，非虚的子类函数，导致，子类未析构完全

如果类不含虚函数，通常表示它并不意图被用做一个基类。当类不企图被当作基类，其析构函数为虚函数则是不对的

• 一个是占用更大的空间（虚表指针的原因）
• 其对象不能再和其它语言（如C）内的相同声明有同样的结构（虚表指针的原因，当然，可以通过定制C 接口实现交互，但不直观）

当类中至少含有一个虚函数，才为它声明虚析构函数

细节

• 当希望类成为抽象类，但没有纯虚函数，可以将析构函数构建为纯虚析构函数

  • 但同时，需要为该析构函数提供一份定义，否则，其派生类的析构函数无法引用它

• STL 或标准库或已经存在的，不包含虚函数的类，我们不应该继承它们

  • 比如STL 容器、std::string

总结

• 带多态性质的（polymorphic）基类应该声明一个虚析构函数
• 类的设计目的不是作为基类使用，或不是为了具备多态，就不应该声明虚析构函数

别让异常逃离析构函数

简单场景

• 包含10 个对象指针的数组，析构到中间，产生异常，如果抛出，剩下的不析构，程序状态不稳定
• 如果，已经产生了异常， 而栈展开时调用某个对象的析构函数，此时抛出异常， 程序状态不稳定

析构函数中产生错误怎么办

• 产生异常就记录并退出进程

• 记录该异常，程序继续执行

  • 即使记录了问题的产生，程序继续执行可能破坏更多的数据

• 比较好的一种办法是，自己在析构函数中，可以选择，记录并退出，或者记录并继续执行。但同时提供一个public 的close 函数，让客户调用，给客户一个，捕获该异常，并选择自己需要的处理的方式

原则

• 析构不要抛出异常，如果可能产生异常，应该捕捉，记录，然后继续执行，或结束进程
• 如果客户需要对某个操作函数运行期间抛出的异常做出反应，那么class 应该提供一个普通函数执行该操作

绝不在构造函数和析构函数中调用虚函数

基类构造期间，虚函数不会下降到继承类的阶层， 对象的行为此时就像基类一样：基类构造期间，虚函数不是虚函数，是自己的

• 此时即使，RTI 都认为它是基类

不仅要确保其自身没有调用虚函数，其所调用的所有下层函数都不能调用虚函数（下层函数调用虚函数时，编译器甚至连警告都不给了）

如何，保证，子类构建函数一定要提供某个特有属性

• 书中的例子，要求子类给父类构造函数传递自己的，string 参数，以，输出特定的信息
• 令继承类将必要的构造信息向上传递到基类构造函数，以此弥补这种多态的不足

构造函数和析构期间，不要调用虚函数，这类调用从不下降到派生类（比起当前执行构造函数和析构函数的那层）

令operator= 返回一个reference to *this

是一个简单的，协议，这份协议被所有内置类型、标准程序库提供的类型：string、vector、complex、等遵守

在operator= 中处理”自我赋值“

if(this == & rhs) return *this;

• 需要判断操作

• 影响程序执行逻辑

  • 预加载，缓存，pipelining？

T* pOrig = pb;
pb = new T(rhs.pb);
delete pOrig;
return *this;

• 这种做法，不用判断，但对某些对象来说，可能，这里的T 的构造比判断的开销更大
• 不够高效

swap 函数

• copy and swap

• 就是，拷贝构造函数，然后，交换数据

  • 参数引用，内部显式的构造函数
  • 参数直接值传递，内部，省去构造函数调用，直接swap

原则

• 确保当对象自我赋值时operator= 有良好的行为。技术包括：比较来源对象和目标对象的地址、精心设计的语句顺序、copy-and-swap
• 确定任何函数如果操作到一个以上的对象，其中多个对象是同一个对象时，其行为仍然正确

复制对象时，勿忘其每一个成分

当提供自己的拷贝构造函数、拷贝赋值函数时尤其注意

新添加成员变量时，计得向函数中添加它

继承关系中的复制

• 拷贝构造函数

  • 初始值表中添加:父类（参数），比如：

Son::Son(para1,para2):Far(para1),m_m1(para2){}

• 拷贝赋值函数

Son& Son::operator=(const Son& rhs){
Far::operator=(rhs);}

• 拷贝构造函数和拷贝赋值函数不可互相调用，概念不同

  • 可以提供一个共有的成员函数，提供共有的拷贝操作

原则

• Copying 函数应该确保复制”对象内的所有成员变量“及“所有基类成分”
• 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copying 函数共同调用