Question

在c ++中，当类包含动态分配的数据时，显式定义复制构造函数operator =和destructor通常是合理的。但这些特殊方法的活动重叠。更具体地说，operator =通常首先进行一些破坏，然后它会复制类似于复制构造函数中的那个。

我的问题是如何以最佳方式编写此方法，而无需重复相同的代码行，也无需处理器执行不必要的工作（如不必要的复制）。

我通常最终得到两种帮助方法。一个用于施工，一个用于破坏。第一个是从复制构造函数和operator =调用的。第二个由析构函数和operator =。

使用

以下是示例代码：

    template <class T>
    class MyClass
    {
        private:
        // Data members
        int count;
        T* data; // Some of them are dynamicly allocated
        void construct(const MyClass& myClass)
        {
            // Code which does deep copy
            this->count = myClass.count;
            data = new T[count];
            try
            {
                for (int i = 0; i < count; i++)
                    data[i] = myClass.data[i];
            }
            catch (...)
            {
                delete[] data;
                throw;
            }
        }
        void destruct()
        {
            // Dealocate all dynamicly allocated data members
            delete[] data;
        }
        public: MyClass(int count) : count(count)
        {
            data = new T[count];
        }
        MyClass(const MyClass& myClass)
        {
            construct(myClass);
        }
        MyClass& operator = (const MyClass& myClass)
        {
            if (this != &myClass)
            {
                destruct();
                construct(myClass);
            }
            return *this;
        }
        ~MyClass()
        {
            destruct();
        }
    };

这是否正确？以这种方式拆分代码是一个好习惯吗？

Answer 1

一个初步评论：operator= 不开始破坏，但通过构建。否则，它将离开如果构造通过一个终止，则对象处于无效状态例外。因此，您的代码不正确。（注意测试自我分配的必要性通常是一个标志赋值运算符不正确。）

处理这个的经典解决方案是交换习语：你添加成员函数swap：

void MyClass:swap( MyClass& other )
{
    std::swap( count, other.count );
    std::swap( data, other.data );
}

保证不扔。（这里，它只是交换一个int 和一个指针，两者都不能抛出。）然后你将赋值运算符实现为：

MyClass& MyClass<T>::operator=( MyClass const& other )
{
    MyClass tmp( other );
    swap( tmp );
    return *this;
}

这很简单直接，但任何解决方案都在其中所有可能失败的操作都会在您开始之前完成更改数据是可以接受的。对于像你这样的简单案例代码，例如：

MyClass& MyClass<T>::operator=( MyClass const& other )
{
    T* newData = cloneData( other.data, other.count );
    delete data;
    count = other.count;
    data = newData;
    return *this;
}

（其中cloneData是一个成员函数，它完成了大部分工作你的construct会这样做，但会返回指针，但不会修改this）中的任何内容。

编辑：

与您的初始问题没有直接关系，但通常在在这种情况下，您不想要进行new T[count] cloneData（或construct，或其他）。这构成了所有使用默认构造函数的T，然后分配它们。这样做的惯用方法如下：

T*
MyClass<T>::cloneData( T const* other, int count )
{
    //  ATTENTION! the type is a lie, at least for the moment!
    T* results = static_cast<T*>( operator new( count * sizeof(T) ) );
    int i = 0;
    try {
        while ( i != count ) {
            new (results + i) T( other[i] );
            ++ i;
        }
    } catch (...) {
        while ( i != 0 ) {
            -- i;
            results[i].~T();
        }
        throw;
    }
    return results;
}

大多数情况下，这将使用单独的（私人）经理完成类：

//  Inside MyClass, private:
struct Data
{
    T* data;
    int count;
    Data( int count )
        : data( static_cast<T*>( operator new( count * sizeof(T) ) )
        , count( 0 )
    {
    }
    ~Data()
    {
        while ( count != 0 ) {
            -- count;
            (data + count)->~T();
        }
    }
    void swap( Data& other )
    {
        std::swap( data, other.data );
        std::swap( count, other.count );
    }
};
Data data;

//  Copy constructor
MyClass( MyClass const& other )
    : data( other.data.count )
{
    while ( data.count != other.data.count ) {
        new (data.data + data.count) T( other.date[data.count] );
        ++ data.count;
    }
}

（当然，还有用于分配的交换习语）。这允许多个计数/数据对，没有任何丢失异常的风险安全

Answer 2

首先复制右侧然后与之交换，以实现分配。这样您也可以获得异常安全性，而上面的代码并未提供。否则，当构造（）在destruct（）成功之后失败时，你可能最终得到一个破碎的容器，因为成员指针引用了一些解除分配的数据，并且在销毁时将再次释放，导致未定义的行为。

foo&
foo::operator=(foo const& rhs)
{
   using std::swap;
   foo tmp(rhs);
   swap(*this, tmp);
   return *this;
}

Answer 3

我没有看到任何固有的问题，只要你确保不要声明构造或破坏虚拟。

您可能对Effective C ++（Scott Meyers）的第2章感兴趣，它完全致力于构造函数，复制运算符和析构函数。

对于您的代码未按预期处理的异常，请考虑项目10＆amp; 11更有效的C ++（Scott Meyers）。

避免在复制构造函数和operator =中重复相同的代码

3 个答案: