稍微深入点理解C++复制控制

通过一个实例稍微深入理解C++复制控制过程，参考资料《C++ primer》，介绍点基本知识：

1、在C++中类通过特殊的成员函数：复制构造函数、赋值操作符和析构函数来控制复制、赋值和撤销该类的对象时会发生什么。

2、复制构造函数（copy constructor）是一种特殊的构造函数，具有单个形参，该形参（常用const）是对该类类型的引用；

• 当定义一个新对象并用一个同类型的对象对它进行初始化时，将显示使用复制构造函数；
• 当将该类的对象传递给函数或从函数返回该类型的对象时，将隐式使用复制构造函数。

3、复制构造函数可用于：

• 根据另一个同类型的对象显示或隐式初始化一个对象；
• 复制一个对象，将它作为实参传给一个函数；
• 从函数返回时复制一个对象；
• 初始化顺序容器中的元素；
• 根据元素初始化式列表初始化数组元素。

4、如果我们在类体中没有定义复制构造函数，编译器就会为我们合成一个复制构造函数。与合成的默认构造函数不同，即使我们定义了其他构造函数，也会合成复制构造函数。

    合成复制构造函数的行为：执行逐个成员初始化，将新对象初始化为原对象的副本。

    有些类经常有的数据成员是指针，这时我们必须对复制对象时发生的事情加以控制，否则当复制的对象析构或者删除时，对象中的指针不再指向有效对象，则会出现悬垂指针情况，这时我们必须要定义自己的复制构造函数。

5、有些类需要完全禁止复制，例如，iostream类就不允许复制，如果不想复制，则应明确禁止，可以将复制构造函数声明为private，并且不定义。

6、赋值操作符（assignment operator）：同复制构造函数一样，如果在类体中没有定义赋值操作符，编译器也会为我们合成一个赋值操作符。它会执行逐个成员复制：右操作数对象的每个成员赋值给左操作数对象的对应成员。

    如：

 

Sales_item& Sales_item::operator=(const Sales_item &rhs)
{
    isbn = rhs.isbn;
    units_sold = rhs.units_sold;
    revenue = rhs.revenue;
    return *this;
}

 

7、析构函数（destructor）：是构造函数的互补，当对象超出作用域或动态分配的对象（new、malloc）被删除时，将自动应用析构函数。

下面通过一个实例详细说明复制构造函数、赋值操作符、析构函数的调用机制，代码中已有详细解释，故在此不再赘述~

/************************************************
*
*     内容摘要：定义Expm1类，该类给出复制控制成员和其他构造函数
*              用不同方式使用Expm1类型的对象：
*              作为非引用形参和引用形参传递，动态分配
*              作为函数返回值，进行赋值操作，作为元素放在vector容器中。
*              研究何时执行哪个构造函数和复制控制成员
*    
*     日    期：2012.8.27 by Jacky Liu
*
************************************************/

#include <vector>
#include <iostream>

struct Expm1
{
    //默认构造函数
    Expm1()
    {
        std::cout<<"Expm1()"<<std::endl;
    }

    //复制构造函数
    Expm1(const Expm1 &)
    {
        std::cout<<"Expm1 (const Expm1&)"<<std::endl;
    }

    //复制操作符
    Expm1 & operator = (const Expm1 &)
    {
        std::cout<<"operator = (const Expm1&)"<<std::endl;
        return *this;
    }

    //析构函数
    ~Expm1()
    {
        std::cout<<"~Expm1()"<<std::endl;
    }
};

void func1(Expm1 obj)        //形参为Expm1对象
{}

void func2(Expm1 & obj)      //形参为Expm1对象的引用
{}

Expm1 func3()
{
    Expm1 obj;
    return obj;  //返回Expm1对象
}

int main()
{
    std::cout<<"1-------------------------------------"<<std::endl<<std::endl;

    Expm1 eobj;     //调用默认构造函数创建Expm1对象eobj

    std::cout<<"2-------------------------------------"<<std::endl<<std::endl;

    func1(eobj);    //调用复制构造函数
                    //将形参Expm1对象创建为实参Expm1对象的副本
                    //函数执行完毕后调用析构函数撤销形参Expm1对象

    std::cout<<"3-------------------------------------"<<std::endl<<std::endl;

    func2(eobj);   //形参为Expm1对象的引用，无需调用复制构造函数传递实参

    std::cout<<"4-------------------------------------"<<std::endl<<std::endl;

    eobj = func3();   //调用默认构造函数创建局部Expm1对象
                      //函数返回时调用复制构造函数创建作为返回值副本的Expm1对象
                      //然后调用析构函数撤销局部Expm1对象
                      //然后调用赋值操作符
                      //执行完赋值操作后
                      //调用析构函数撤销作为返回值副本的Expm1对象

    std::cout<<"5-------------------------------------"<<std::endl<<std::endl;

    Expm1 *p = new Expm1;  //调用默认构造函数动态创建Expm1对象

    std::vector<Expm1> evec(3);    //调用默认构造函数创建一个临时值Expm1对象
                                   //调用复制构造函数，将临时值Expm1对象复制到vector容器evec的每个元素
                                   //调用析构函数撤销临时值Expm1对象
                                   //按以上重复三次

    std::cout<<"6-------------------------------------"<<std::endl<<std::endl;
    delete p;        //调用析构函数撤销动态创建的Expm1对象

    system("pause");
    return 0;        //eobj及evec生命期结束，自动调用析构函数撤销
    
}

运行结果：仔细观察运行结果的执行情况，可以深入理解C++中的复制控制机制~