在單向鏈表中重載賦值運算符

Question

我正在學習鏈表。 我創建了一個模板實現，其中包含一個構造函數、一個插入器、一個析構函數、一個復制構造函數和一個重載賦值運算符。 問題是我的測試程序在重載賦值運算符后沒有輸出任何內容。

對於我的賦值運算符，我使用Clear()函數在復制之前完全清除列表。 我把它放在析構函數中並檢查它是否工作正常。 我還檢查了我的復制構造函數，它也運行良好。

文件node.h ：定義節點構建塊

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
struct Node{
    T _item;
    Node<T>* _next;

    Node() {
        _item = T();
        _next = NULL;
    }

    Node(T item){
        _item = item;
        _next = NULL;
    }

    // Print the value of a node
    friend std::ostream& operator <<(std::ostream& outs, const Node<T> &printMe){
        outs << "[" << printMe._item << "]";
        return outs;
    }
};

文件list.h ：定義鏈表模板

#include "node.h"

template <class T>
class List {
public:

    // default constructor
    List();

    // Destructor
    ~List();

    // Copy constructor
    List(const List<T> &copyThis);

    // Overloading assignment operator
    List& operator =(const List& RHS);

    // Insert i to the head of the linked list
    Node<T>* InsertHead(T i);

    // Clear a linked list
    void Clear();

    // Overload the output operator to print the list
    template <class U>
    friend ostream& operator <<(ostream& outs, const List<U>& l);

private:
    Node<T>* head;
};

這個頭文件還提供了這些成員函數的實現：

template <class T>
List<T>::List(){
    head = NULL;
}

template <class T>
List<T>::~List(){
    Clear();
}

template <class T>
List<T>::List(const List<T> &copyThis){
    if (copyThis.head == NULL)
        head = NULL;

    else {
        // Create walker for the original linked list
        Node<T>* walker = copyThis.head->_next;

        // Create new head node for new linked list
        head = new Node<T>(copyThis.head->_item);

        // Create new walker for new linked list
        Node<T>* new_walker = head;

        // Iterate walker and new walker and copy each item in the original list to new linked list
        while (walker!= NULL) {
            new_walker->_next = new Node<T>(walker->_item);
            walker = walker->_next;
            new_walker = new_walker->_next;
        }
    }
}

template <class T>
List<T>& List<T>::operator =(const List<T>& RHS){   // DOESN'T WORK
    if (this != &RHS) {
        this->Clear();
        *this = List<T>(RHS); 

    }
    return *this;
}

template <class T>
Node<T>* List<T>::InsertHead(T i){
    Node<T>* temp = new Node<T>(i);
    temp->_next = head;
    head = temp;
    return head;
}

// Clear a linked list
template <class T>
void List<T>::Clear(){
    Node<T>* current = head;
    Node<T>* next = new Node<T>;

    while (current != NULL) {
        next = current->_next;
        delete current;
        current = next;
    }

   head = NULL;
}

template <class U>
ostream& operator <<(ostream& outs, const List<U>& l){
    Node<U>* walker = l.head;

    while(walker != NULL){
        outs << *walker;
        outs << "->";
        walker = walker->_next;
    }

    outs << "|||";

    return outs;
}

文件main.cpp ：測試類

#include <iostream>
#include "list.h"
using namespace std;

int main() {
    List<int> a;

    a.InsertHead(17);
    a.InsertHead(35);
    a.InsertHead(6);
    a.InsertHead(54);
    a.InsertHead(6);
    cout << a <<endl;;

    List<int> b;
    b.InsertHead(3);
    b.InsertHead(2);
    cout << b <<endl;;

    a = b;

    cout << a <<endl;        // PROBLEM: NOTHING IS DISPLAYED
    cout << b <<endl;
}

我目前遇到的問題是重載賦值運算符函數。 下面是當我從復制構造函數復制整個執行並運行時。

template <class T>
List<T>& List<T>::operator =(const List<T>& RHS){
    if (this != &RHS) {
        this->Clear();
        if (copyThis.head == NULL)
            head = NULL;

        else {
            // Create walker for the original linked list
            Node<T>* walker = copyThis.head->_next;

            // Create new head node for new linked list
            head = new Node<T>(copyThis.head->_item);

            // Create new walker for new linked list
            Node<T>* new_walker = head;

            // Iterate walker and new walker and copy each item in the original list to new linked list
            while (walker!= NULL) {
                new_walker->_next = new Node<T>(walker->_item);
                walker = walker->_next;
                new_walker = new_walker->_next;
            }
    }
    return *this;
}

這個輸出是：

2->3->|||

但是，當我像下面這樣簡化代碼時，它不會輸出任何內容：

template <class T>
    List<T>& List<T>::operator =(const List<T>& RHS){
        if (this != &RHS) {
            this->Clear();
            *this = List<T>(RHS); 

        }
        return *this;
    }

誰能告訴我為什么它不起作用以及如何有效地簡化它？ 對此，我真的非常感激。

Answer 1

問題

由於堆棧溢出，賦值運算符停止了所有操作。

事實上，賦值運算符的實現使用了賦值運算符，因此它會遞歸調用自己，直到堆棧耗盡：

    *this       =    List<T>(RHS);  // OUCH !!
      |         |          |
      V         V          V
    <ListT> operator=   List<T>   ==> cals operator= again !!

解決方案

1. 重寫運算符，使其不調用自身。
2. 可能克隆每個節點，以避免 2 個列表共享同一個節點，而第一個釋放其節點的列表會導致懸空指針和 UB 為另一個。
3. 不相關，但請避免在標題中使用命名空間。 這是一個極壞的習慣，以備后用。

附加提示： 本文為運算符重載推薦了一些好的和優雅的做法。 對於賦值運算符，它建議使用復制構造函數（正如您嘗試做的那樣），而不是分配（您的問題），而是交換（有待驗證，但在您的情況下交換頭肯定會成功）。