Question

我有一个类B，带有一组构造函数和赋值运算符。

这是：

class B
{
 public:
  B();
  B(const string& s);
  B(const B& b) { (*this) = b; }
  B& operator=(const B & b);

 private:
  virtual void foo();
  // and other private member variables and functions
};

我想创建一个继承类D，它只会覆盖函数foo()，而不需要进行其他更改。

但是，我希望D拥有相同的构造函数集，包括复制构造函数和赋值运算符B：

D(const D& d) { (*this) = d; }
D& operator=(const D& d);

我是否必须在D中重写所有这些内容，或者是否有办法使用B的构造函数和运算符？我特别想避免重写赋值运算符，因为它必须访问所有B的私有成员变量。

Answer 1

您可以显式调用构造函数和赋值运算符：

class Base {
//...
public:
    Base(const Base&) { /*...*/ }
    Base& operator=(const Base&) { /*...*/ }
};

class Derived : public Base
{
    int additional_;
public:
    Derived(const Derived& d)
        : Base(d) // dispatch to base copy constructor
        , additional_(d.additional_)
    {
    }

    Derived& operator=(const Derived& d)
    {
        Base::operator=(d);
        additional_ = d.additional_;
        return *this;
    }
};

有趣的是，即使您没有明确定义这些函数（然后使用编译器生成的函数），这也可以工作。

class ImplicitBase { 
    int value_; 
    // No operator=() defined
};

class Derived : public ImplicitBase {
    const char* name_;
public:
    Derived& operator=(const Derived& d)
    {
         ImplicitBase::operator=(d); // Call compiler generated operator=
         name_ = strdup(d.name_);
         return *this;
    }
};

Answer 2

简答：是的，您需要重复D

中的工作

答案很长：

如果派生类'D'不包含新的成员变量，则默认版本（由编译器生成应该可以正常工作）。默认的复制构造函数将调用父复制构造函数，默认的赋值运算符将调用父赋值运算符。

但如果你的班级'D'包含资源，那么你需要做一些工作。

我发现你的拷贝构造函数有点奇怪：

B(const B& b){(*this) = b;}

D(const D& d){(*this) = d;}

通常复制构造函数链，以便它们从基础复制构造。这里因为您正在调用赋值运算符，所以复制构造函数必须调用默认构造函数来默认从底部向上初始化对象。然后使用赋值运算符再次进入。这似乎效率很低。

现在，如果您执行任务，则从下往上（或自上而下）进行复制，但您似乎很难做到并提供强大的异常保证。如果资源在任何时候都无法复制并且您抛出异常，则该对象将处于不确定状态（这是一件坏事）。

通常我已经看到它反过来了。
赋值运算符是根据复制构造函数和swap定义的。这是因为它更容易提供强大的异常保证。我认为你不能通过这种方式提供强有力的保证（我可能是错的）。

class X
{
    // If your class has no resources then use the default version.
    // Dynamically allocated memory is a resource.
    // If any members have a constructor that throws then you will need to
    // write your owen version of these to make it exception safe.


    X(X const& copy)
      // Do most of the work here in the initializer list
    { /* Do some Work Here */}

    X& operator=(X const& copy)
    {
        X tmp(copy);      // All resource all allocation happens here.
                          // If this fails the copy will throw an exception 
                          // and 'this' object is unaffected by the exception.
        swap(tmp);
        return *this;
    }
    // swap is usually trivial to implement
    // and you should easily be able to provide the no-throw guarantee.
    void swap(X& s) throws()
    {
        /* Swap all members */
    }
};

即使你从X派生出D类，这也不会影响这种模式不可否认，你需要通过对基类进行显式调用来重复一些工作，但这是相对微不足道的。

class D: public X
{

    // Note:
    // If D contains no members and only a new version of foo()
    // Then the default version of these will work fine.

    D(D const& copy)
      :X(copy)  // Chain X's copy constructor
      // Do most of D's work here in the initializer list
    { /* More here */}



    D& operator=(D const& copy)
    {
        D tmp(copy);      // All resource all allocation happens here.
                          // If this fails the copy will throw an exception 
                          // and 'this' object is unaffected by the exception.
        swap(tmp);
        return *this;
    }
    // swap is usually trivial to implement
    // and you should easily be able to provide the no-throw guarantee.
    void swap(D& s) throws()
    {
        X::swap(s); // swap the base class members
        /* Swap all D members */
    }
};

Answer 3

您的设计中很可能存在缺陷（提示：切片，实体语义 vs 值语义）。在多态层次结构中对对象具有完整的副本/ 值语义通常根本不需要。如果你想提供它以防万一以后可能需要它，这意味着你永远不需要它。使基类不可复制（例如，通过继承自boost :: noncopyable），这就是全部。

唯一正确的解决方案，当真正出现时， envelop-letter idiom ，或常规对象上的文章中的小框架由Sean Parent和Alexander Stepanov IIRC撰写。所有其他解决方案都会给您带来切片和/或LSP的麻烦。

关于这个主题，另见C ++ CoreReference C.67：C.67: A base class should suppress copying, and provide a virtual clone instead if "copying" is desired。

Answer 4

您必须重新定义非默认或复制构造函数的所有构造函数。您不需要重新定义复制构造函数或赋值运算符，因为编译器提供的那些（根据标准）将调用所有base的版本：

struct base
{
   base() { std::cout << "base()" << std::endl; }
   base( base const & ) { std::cout << "base(base const &)" << std::endl; }
   base& operator=( base const & ) { std::cout << "base::=" << std::endl; }
};
struct derived : public base
{
   // compiler will generate:
   // derived() : base() {}
   // derived( derived const & d ) : base( d ) {}
   // derived& operator=( derived const & rhs ) {
   //    base::operator=( rhs );
   //    return *this;
   // }
};
int main()
{
   derived d1;      // will printout base()
   derived d2 = d1; // will printout base(base const &)
   d2 = d1;         // will printout base::=
}

请注意，正如sbi所指出的，如果您定义任何构造函数，编译器将不会为您生成默认构造函数，并且包含复制构造函数。

Answer 5

原始代码错误：

class B
{
public:
    B(const B& b){(*this) = b;} // copy constructor in function of the copy assignment
    B& operator= (const B& b); // copy assignment
 private:
// private member variables and functions
};

一般情况下，您无法根据副本分配定义复制构造函数，因为复制分配必须释放资源，复制构造函数不要！

要理解这一点，请考虑：

class B
{
public:
    B(Other& ot) : ot_p(new Other(ot)) {}
    B(const B& b) {ot_p = new  Other(*b.ot_p);}
    B& operator= (const B& b);
private:
    Other* ot_p;
};

为避免内存泄漏，复制分配首先必须删除ot_p指向的内存：

B::B& operator= (const B& b)
{
    delete(ot_p); // <-- This line is the difference between copy constructor and assignment.
    ot_p = new  Other(*b.ot_p);
}
void f(Other& ot, B& b)
{
    B b1(ot); // Here b1 is constructed requesting memory with  new
    b1 = b; // The internal memory used in b1.op_t MUST be deleted first !!!
}

因此，复制构造函数和复制赋值是不同的，因为前者构造和对象进入初始化内存，后者必须首先释放现有内存，然后再构造新对象。

如果您执行本文最初建议的操作：

B(const B& b){(*this) = b;} // copy constructor

你将删除一个未存在的记忆。

如何在C ++中使用基类的构造函数和赋值运算符？

5 个答案: