要复制整个对象,不要遗漏任一部分

本文探讨了在面向对象编程中,如何正确实现拷贝构造函数和拷贝赋值运算符,以确保对象状态的完全复制。特别是对于派生类,需要注意调用基类的拷贝函数。

在一个设计良好的面向对象系统中,对象的所有内在部分都会被封装起来,只有两个函数是用来复制对象的:即所谓的拷贝构造函数和拷贝赋值运算符。我们将称这些函数为拷贝函数

当我们自己声明复制函数时,向编译器表明,默认实现方式中有一些内容是我们所不喜欢的。编译器会把这种做法视为对它的冒犯,它会一个很有趣的方式来报复你:当你的实现几乎一定要出现错误时,它就是不告诉你。

下面示例中是一个表示顾客的类,其中拷贝函数是手动编写的,以便将顾客记入日志:

void logCall(const std::string& funcName);    // 创建一个日志记录

 

class Customer {

public:

  ...

  Customer(const Customer& rhs);

  Customer& operator=(const Customer& rhs);

  ...

private:

  std::string name;

};

 

Customer::Customer(const Customer& rhs)

: name(rhs.name)  // 复制 rhs 中的数据

{

  logCall("Customer copy constructor");

}

 

Customer& Customer::operator=(const Customer& rhs)

{

  logCall("Customer copy assignment operator");

  name = rhs.name;    // 复制 rhs 中的数据

  return *this;

}

这里看上去一切正常,而且实际上一切确实是正常的——但当另一个数据成员添加入 Customer ,意外就发生了:

class Date { ... };    // 记录日期以备不时之需

 

class Customer {

public:

  ...   // 同上

 

private:

  std::string name;

  Date lastTransaction;

};

现在,前面的拷贝函数将进行部分复制:它们会复制出顾客的姓名 name ),但是不会复制最后一次交易( lastTransaction )。迄今为止大多数编译器对此视而不见,即使将警告调至最大模式也不会报出任何信息。如果自己编写拷贝函数,这便是这些编译器对我们的“复仇”。我们拒绝了编译器提供的拷贝函数,那么编译器就拒绝在我们的代码不完整时通知我们。结果很明显:如果为一个类添加了一个数据成员,必须确认相应的拷贝函数也得到了更新。(同时也需要更新所有的构造函数,以及类中所有的非标准格式的 operator= 。如果忘记了,编译器也不会及时提醒我们。)

通过继承这一问题的危害会更大,但却更加隐蔽,请看下边的示例:

class PriorityCustomer: public Customer {    // 一个派生类

public:

   ...

   PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs);

   PriorityCustomer& operator=(const PriorityCustomer& rhs);

   ...

 

private:

   int priority;

};

 

PriorityCustomer::PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs)

: priority(rhs.priority)

{

  logCall("PriorityCustomer copy constructor");

}

 

PriorityCustomer&

PriorityCustomer::operator=(const PriorityCustomer& rhs)

{

  logCall("PriorityCustomer copy assignment operator");

  priority = rhs.priority;

  return *this;

}

 

PriorityCustomer 的拷贝函数看上去能复制 PriorityCustomer 中的所有数据,但是请仔细看一下,是的,这些拷贝函数确实能够复制 PriorityCustomer 中声明的数据成员,但是每一个 PriorityCustomer 对象都包含继承自 Customer 的所有数据成员,但这些数据成员始终没有得到复制! PriorityCustomer 的拷贝构造函数并没有指明任何参数来传递至基类的构造函数(也就是说,它在成员初始化表中从未提及 Customer ),于是 PriorityCustomer Customer 那一部分将由 Customer 的无参构造函数——默认构造函数(假设存在一个,如果没有编译器将报错)进行初始化。这一构造函数将为 name lastTransation 进行默认的初始化。

对于 PriorityCustomer 的拷贝构造函数而言,情况有小小的不同。在任何情况下它都不会尝试去修改其基类的数据成员,所以这些数据成员永远得不到更新。

一旦我们亲自为一个继承类编写了拷贝函数,必须留心其基类的部分。当然这些部分通常情况下是私有的,所以我们无法直接访问它们。取而代之的是,派生类的拷贝函数必须调用这些私有数据在基类中相关的函数:

PriorityCustomer::PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs)

:    Customer(rhs),  // 调用基类的拷贝构造函数

  priority(rhs.priority)

{

  logCall("PriorityCustomer copy constructor");

}

 

PriorityCustomer&

PriorityCustomer::operator=(const PriorityCustomer& rhs)

{

  logCall("PriorityCustomer copy assignment operator");

  Customer::operator=(rhs);     // 为基类部分赋值

  priority = rhs.priority;

  return *this;

}

 

当我们编写拷贝函数时,要确认 (1) 复制所有的局部数据成员 (2) 调用基类中适当的拷贝函数。

从实践角度讲,这两个拷贝函数通常会很相似,这似乎会怂恿我们去尝试让一个函数去调用另一个来避免代码重复。避免代码重复的渴望是值得称赞的,但是让一个拷贝函数调用另一个并不是一个好的实现方式。

让拷贝赋值运算符调用拷贝构造函数是没有任何意义的,因为我们是在尝试构造一个已经存在的对象。这显得毫无意义,甚至没有语法支持这样做。存在语法看上去可以让我们这样做,但事实上达不到预期的目的;同时存在语法确实可以迂回实现,但是这样做却会在一些情况下破坏我们的对象。所以不介绍这些语法。只需清楚让拷贝赋值运算符去调用拷贝构造函数不是一个好主意就可以了。

尝试逆向考虑此问题——让拷贝构造函数去调用拷贝赋值运算符——这样做同样是毫无意义的。一个构造函数初始化新的对象,但是一个赋值运算符仅仅可以应用于已经初始化的对象。对于一个正在构造中的对象而言,对其进行赋值操作就意味着对未初始化的对象进行操作(但是这些操作仅对已初始化的对象起作用)。这是很荒唐的,请不要尝试。

 

如果发现我们的拷贝构造函数和拷贝赋值运算符很相似时,如果希望排除重复代码,可以通过创建第三个成员函数供两者调用来取代上面的方法。通常情况下,这样的函数应该是私有的,一般将其命名为 init 。这样的策略是安全的,排除拷贝构造函数和拷贝赋值运算符中的代码重复,这是一个经过证实安全有效的方法。

 

需要记住的

l  要确保拷贝函数拷贝对象的所有的数据成员,及其基类的所有部分,不要有遗漏。

l  不要尝试去实现一个拷贝函数来供其它的拷贝函数调用。取而代之的是,把公共部分放入一个“第三方函数”中共所有拷贝函数调用

 

 
内容概要:本文设计了一种基于PLC的全自动洗衣机控制系统内容概要:本文设计了一种,采用三菱FX基于PLC的全自动洗衣机控制系统,采用3U-32MT型PLC作为三菱FX3U核心控制器,替代传统继-32MT电器控制方式,提升了型PLC作为系统的稳定性与自动化核心控制器,替代水平。系统具备传统继电器控制方式高/低水,实现洗衣机工作位选择、柔和过程的自动化控制/标准洗衣模式切换。系统具备高、暂停加衣、低水位选择、手动脱水及和柔和、标准两种蜂鸣提示等功能洗衣模式,支持,通过GX Works2软件编写梯形图程序,实现进洗衣过程中暂停添加水、洗涤、排水衣物,并增加了手动脱水功能和、脱水等工序蜂鸣器提示的自动循环控制功能,提升了使用的,并引入MCGS组便捷性与灵活性态软件实现人机交互界面监控。控制系统通过GX。硬件设计包括 Works2软件进行主电路、PLC接梯形图编程线与关键元,完成了启动、进水器件选型,软件、正反转洗涤部分完成I/O分配、排水、脱、逻辑流程规划水等工序的逻辑及各功能模块梯设计,并实现了大形图编程。循环与小循环的嵌; 适合人群:自动化套控制流程。此外、电气工程及相关,还利用MCGS组态软件构建专业本科学生,具备PL了人机交互C基础知识和梯界面,实现对洗衣机形图编程能力的运行状态的监控与操作。整体设计涵盖了初级工程技术人员。硬件选型、; 使用场景及目标:I/O分配、电路接线、程序逻辑设计及组①掌握PLC在态监控等多个方面家电自动化控制中的应用方法;②学习,体现了PLC在工业自动化控制中的高效全自动洗衣机控制系统的性与可靠性。;软硬件设计流程 适合人群:电气;③实践工程、自动化及相关MCGS组态软件与PLC的专业的本科生、初级通信与联调工程技术人员以及从事;④完成PLC控制系统开发毕业设计或工业的学习者;具备控制类项目开发参考一定PLC基础知识。; 阅读和梯形图建议:建议结合三菱编程能力的人员GX Works2仿真更为适宜。; 使用场景及目标:①应用于环境与MCGS组态平台进行程序高校毕业设计或调试与运行验证课程项目,帮助学生掌握PLC控制系统的设计,重点关注I/O分配逻辑、梯形图与实现方法;②为工业自动化领域互锁机制及循环控制结构的设计中类似家电控制系统的开发提供参考方案;③思路,深入理解PL通过实际案例理解C在实际工程项目PLC在电机中的应用全过程。控制、间循环、互锁保护、手动干预等方面的应用逻辑。; 阅读建议:建议结合三菱GX Works2编程软件和MCGS组态软件同步实践,重点理解梯形图程序中各环节的序逻辑与互锁机制,关注I/O分配与硬件接线的对应关系,并尝试在仿真环境中调试程序以加深对全自动洗衣机控制流程的理解。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值