为什么不只有一个？复制构造函数和赋值运算符

Question

我明白在什么情况下调用哪个...

Sample a;
Sample b = a; //calls copy constructor
Sample c;
c = a;        //calls assignment operator

我的问题是为什么存在这两种不同的东西？ 为什么不能只有两个中的一个照顾这两种情况？

Answer 1

不，他们是不同的。

复制构造函数用于构造新对象（来自另一个对象）。 在这种情况下，您只需要初始化成员。

赋值运算符用于现有对象（您可能已通过默认构造函数等构造它），然后由另一个对象分配它。 在这种情况下，您需要重新初始化成员，有时意味着再次销毁和初始化它们。

即便如此，它们的功能也非常相似，所以您通常可以共享它们的实现。 如： 什么是复制和交换成语？

Answer 2

复制构造函数在创建时调用，这意味着您不必处理对象中的旧资源。 另一方面，赋值运算符必须释放旧资源。 除此之外，它们具有不同的语义。

Answer 3

假设String类：

class String
{
    char *m_str;
    size_t m_len, m_alloced;
public:
    String(const char *str = "")
    {
        m_len = strlen(str);
        m_alloced = m_len + 1;
        m_str = (char *)malloc(m_alloced);
        strcpy(m_str, str);
    }
    String(const String &other)
    {
        m_len = other.m_len;
        m_alloced = m_len + 1;
        m_str = (char *)malloc(m_alloced);
        strcpy(m_str, other.m_str);
    }
    String &operator =(const String &rhs)
    {
        if (m_alloced < rhs.m_len + 1)
        {
            m_alloced = rhs.m_len + 1;
            m_str = (char *)realloc(m_str, m_alloced);
        }

        m_len = rhs.m_len;
        strcpy(m_str, rhs.m_str);
        return *this;
    }
    const char *get() const
    {
        return m_str;
    }
};

（实例）

显然， 复制构造函数和复制赋值运算符可以做不同的事情。 查看String::String(const String &other) 。

m_len = other.m_len;
m_alloced = m_len + 1;
m_str = (char *)malloc(m_alloced);
strcpy(m_str, other.m_str);

它初始化它的对象。 设置m_len ， m_alloced和m_str ，并strcpy字符串。

但是， String &String::operator =(const String &rhs)确实 -

if (m_alloced < rhs.m_len + 1)
{
    m_alloced = rhs.m_len + 1;
    m_str = (char *)realloc(m_str, m_alloced);
}

m_len = rhs.m_len;
strcpy(m_str, rhs.m_str);
return *this;

修改其对象。 set m_len and copy the string. 如果需要，分配更多内存，并设置m_len并复制字符串。

在创建对象时调用复制构造函数 ，并初始化其对象。

但是在创建对象之后调用复制赋值运算符，并且会修改其对象。

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例如，看看这段代码。

String str1 = "asdf";
String str2 = str1;
String str3 = "12";
str3 = str1;

（它也在实例中）

str1由String::String(const char *)初始化。 如你所知，它将包含"asdf" 。

str2由复制构造函数初始化， String::String(const String &other) 。 通过复制构造函数， str2将包含相同的内容。

str3由String::String(const char *)初始化，与str1类似。 但是，在第4行中，它由复制赋值运算符 修改 。 因此， str3包含"12" ，但其内容将通过复制赋值运算符修改为"asdf" 。

Answer 4

好吧，你可以在技术上逃脱只有一个复制构造函数和析构函数，但这需要每次你想要做一个赋值，你必须销毁对象，然后重新构建它。 在绝大多数用例中，这将变得非常低效。

我们不能只有一个operator= ，因为你还不知道如果尚未构造运算符的左侧是什么。 它的成员可能会包含垃圾数据，“狗屎会袭击粉丝”。

因此，您可以将operator=和copy-constructor都视为优化。

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话虽如此，有一些设计模式可以减少你必须编写的代码量。 例如，假设您有一个复制构造函数，一个析构函数和一个为您的类实现的交换函数。 您可以使用copy-swap操作实现operator= ：

MyClass & operator=( MyClass rhs ) { // notice the call by value, this will 
                                     // implicitly call the copy-constructor.
    swap(*this, rhs);
    return *this;
}

虽然此运算符具有强大的异常安全性，但值得注意的是，它可能比重用预分配资源（更高级的operator=可能会这样做）效率低得多。

Answer 5

基本上，它们用于不同的情况，许多正确的答案，我只是想添加一些东西来清除复制构造函数的使用位置：

例如：

void test(Fraction in){
    //Do something here
    }

Fraction test2(){
    Fraction a(1, 2);
    //Do something here
    return a; // construct a return value by copy a
}

int main()
{
    Fraction a(2, 3);
    Fraction b(a); //construct b by copy a
    Fraction c=a; //construct c by copy a
    test(a); //construct in by copy a
}