假设我有一个类,其中唯一的数据成员类似于std::string
or std::vector
。我需要提供复制构造函数、析构函数和赋值运算符吗?
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如果您的类仅包含向量/字符串对象作为其数据成员,则无需实现这些。C++ STL 类(如向量、字符串)有自己的复制 ctor、重载赋值运算符和析构函数。
但是,如果您的类在构造函数中动态分配内存,那么简单的浅拷贝将导致麻烦。在这种情况下,您必须实现复制 ctor、重载赋值运算符和析构函数。
通常的经验法则是:如果你需要其中一个,那么你就需要它们。
不过,并非所有课程都需要它们。如果您的班级没有资源(尤其是内存),那么没有它们就可以了。例如,具有单个string
或vector
成分的类实际上并不需要它们 - 除非您需要一些特殊的复制行为(默认只会复制成员)。
如果向量是按值声明的,则默认复制构造函数将复制向量。请注意,如果您在向量中存储了指针,在这种情况下,您需要为复制/分配/销毁提供特定的行为,以避免内存泄漏或多次删除。
当您需要编写自己的三巨头时,我可以想到一些情况。所有标准容器都知道如何复制和销毁自己,因此您不一定需要编写它们。以下是如何知道您何时这样做:
我的班级是否拥有任何资源?
指针的默认复制语义是复制指针的值,而不是它指向的内容。如果您需要深度复制某些内容,即使它存储在标准容器中,您也需要编写自己的复制构造函数和赋值运算符。您还需要编写自己的析构函数来正确释放这些资源。
有人会从我的班级继承吗?
基类需要一个析构函数。 Herb Sutter建议将它们设为public
and virtual
(最常见的情况)或protected
and 非虚拟的,这取决于你想用它们做什么。编译器生成的析构函数是公共的且非虚拟的,因此您必须编写自己的析构函数,即使其中没有任何代码。(注意:这并不意味着您必须编写复制构造函数或赋值运算符。)
我应该阻止用户复制我班级的对象吗?
如果您不希望用户复制您的对象(也许这太昂贵了),您需要声明复制构造函数和赋值运算符protected
or private
。除非您需要它们,否则您不必实施它们。(注意:这并不意味着您必须编写析构函数。)
底线:
最重要的是了解编译器生成的复制构造函数、赋值运算符和析构函数会做什么。你不需要害怕他们,但你需要考虑他们并决定他们的行为是否适合你的班级。
不,但有很多原因导致您不应该让编译器自动生成这些函数。
根据我的经验,最好自己定义它们,并养成在更改课程时确保它们保持不变的习惯。首先,您可能希望在调用特定 ctor 或 dtor 时设置断点。不定义它们也可能导致代码膨胀,因为编译器将生成对成员 ctor 和 dtor 的内联调用(Scott Meyers 对此有一节)。
此外,您有时还想禁止默认的复制 ctors 和分配。例如,我有一个存储和操作非常大的数据块的应用程序。我们通常拥有相当于一个包含数百万个 3D 点的 STL 向量,如果我们允许这些容器被复制构造,那将是一场灾难。因此,ctor 和赋值运算符被声明为私有且未定义。这样,如果有人写
class myClass {
void doSomething(const bigDataContainer data); // not should be passed by reference
}
然后他们会得到一个编译器错误。我们的经验是显式的 become() 或 clone() 方法更不容易出错。
所以总而言之,有很多理由避免自动生成编译器函数。
这些容器将需要一个“复制构造”元素,如果您不提供复制构造函数,它将通过从您的类成员(浅复制)推导来调用您的类的默认复制构造函数。
关于默认复制构造函数的简单解释在这里:http ://www.fredosaurus.com/notes-cpp/oop-condestructors/copyconstructors.html
对于析构函数也是如此,如果你不提供一个容器需要访问你的析构函数或你的默认类析构函数(即,如果你将析构函数声明为 private 它将不起作用)
如果需要,您需要提供它们。或您的课程的可能用户。析构函数始终是必须的,并且复制构造函数和赋值运算符由编译器自动创建。(至少 MSVC)
当你有一个需要深拷贝的类时,你应该定义它们。
具体来说,任何包含指针或引用的类都应该包含它们,例如:
class foo {
private:
int a,b;
bar *c;
}
主观上,我想说总是定义它们,因为编译器生成的版本提供的默认行为可能不是您期望/想要的。
不适用于字符串或向量,因为微不足道的构造函数/析构函数等会很好。
如果您的类具有指向其他数据的指针并且需要深拷贝,或者您的类拥有必须释放或必须以特殊方式复制的资源。