01_AssignmentOperator赋值运算符函数

面试题1:赋值运算符函数
题目:如下为类型CMyString的声明,请为该类型添加赋值运算符函数

class CMyString
{
public:
    CMyString(char* pData=NULL);
    CMyString(const CMyString& str);
    ~CMyString(void);

private:
    char* m_pData;
};

需要注意四点:

1.是否把传入的参数的类型声明为常量引用。如果传入的参数不是引用而是实例,那么从形参到实参会调用一次复制构造函数。把参数声明为引用可以避免这样的无谓消耗,能提高代码效率。同时,在赋值运算符函数内不会改变传入的实例的状态,因此应该为传入的引用参数加上const关键字。

2.是否判断传入的参数和当前的实例(*this)是不是同一个实例。如果是同一个,则不进行赋值操作,直接返回。

3.是否释放实例自身已有的内存。如果忘记在分配新内存之前释放自身已有的空间,程序将出现内存泄漏。

4.是否把返回值的类型声明为该类型的引用,并在函数结束前返回实例自身的引用(即*this)。只有返回一个引用,才可以允许连续赋值。

### 赋值运算符重载与深浅拷贝 在 C++ 中,赋值运算符的默认行为通常是对对象的数据成员执行逐个复制操作。然而,默认的行为可能无法满足某些类的需求,特别是当类管理动态分配资源(如堆内存)时。如果希望实现赋值运算符而不释放原有的内存,则需要特别注意避免资源泄漏以及保持一致的状态。 #### 默认赋值运算符的行为 C++ 编译器会自动生成一个默认的赋值运算符,它通过简单的位复制来处理数据成员[^1]。对于包含指针或其他资源管理型成员变量的情况,这种简单的方式可能导致浅拷贝问题。例如: ```cpp class MyClass { public: int* data; MyClass(int value) : data(new int(value)) {} ~MyClass() { delete data; } }; int main() { MyClass a(10); MyClass b(20); b = a; // 使用编译器生成的默认赋值运算符 return 0; } ``` 在此例子中,`b.data` 和 `a.data` 将指向同一块内存区域,在析构函数被调用两次删除相同地址的内容时会造成未定义行为[^2]。 #### 实现不释放原有内存的赋值运算符 为了防止覆盖现有资源并保留原始状态的一种方法是创建一个新的副本而不是替换旧有内容。下面展示了一个示例,其中新值存储在一个额外的位置而不会影响到之前的任何已分配空间: ```cpp #include <iostream> class MyClass { private: int *data; public: explicit MyClass(int val = 0): data(new int(val)) {} ~MyClass(){ std::cout << "~MyClass()\n"; delete data; } MyClass& operator=(const MyClass &other){ if(this != &other){ int* newData = new int(*other.data); // 新增一块独立于当前实例的新内存 // 可选日志打印用于验证逻辑流程 std::cout << "Assignment with no deletion of original memory.\n"; this->data = newData; } return *this; } void showDataAddress() const{ std::cout << "Memory address held by 'data': " << static_cast<void*>(data) << '\n'; } }; ``` 此版本中的赋值运算符并未销毁先前由 `data` 所指向的对象;而是另外开辟了一片新的存储区存放来自右侧表达式的数值副本[^3]。因此,即使后续再次发生重新赋值也不会丢失之前保存的信息。 需要注意的是这种方法可能会导致程序逐渐消耗更多的可用RAM直到达到上限为止——除非采取措施定期清理不再使用的多余备份。 #### 关于深拷贝 vs 浅拷贝 - **浅拷贝**仅复制指针本身而非实际所指向的数据结构体。这意味着两个不同的实体共享同一个底层资料集。 - **深拷贝**则完全克隆整个对象及其内部所有的子组件,从而确保每一个单独个体都拥有自己专属的一份完整数据副本[^4]。 上述代码片段实现了某种形式上的“深层”语义因为每次都会制造全新的整数实例作为目标属性值的基础。但是严格来说这并不构成标准意义上的 DeepCopy 定义下的全部要素,因为它缺少递归深入至更复杂嵌套层次的能力。 ---
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