本文聚焦C++类相关操作，强调初始化列表成员顺序应与类声明顺序一致，需为动态分配内存的类声明拷贝构造函数和赋值操作符，避免指针混乱和内存泄漏。还指出用户代码勿重载operator new和delete，重载operator=有特定顺序，析构函数要对指针成员调用delete，继承体系中基类需有虚析构函数。
五。构造函数，拷贝构造函数，赋值运算符重载，析构函数
1。确保初始化列表中成员列出的顺序和它们在类中声明的顺序相同。（g++编译器能够保证）。以下情况必须使用初始化列表（非内建类型在初始化列表中初始化）：
1)初始化引用成员
2)初始化const成员
3)调用一个基类的构造函数，它有一组参数时
4)调用一个成员类的构造函数，它有一组参数时
example:
class X {
public:
X(int val): j(val), i(j) {}
private:
int i, j;
};
看上去像是要把j设置初值val，再把i设为初值j。但是由于声明次序的原因，初始化列表中的i(j)其实比j(val)执行的更早。
但由于j一开始没有初始值，所以i(j)的执行结果导致i无法预知其值。
class wacko {
public:
wacko(const char *s): s1(s), s2(0) {}
wacko(const wacko& rhs): s2(rhs.s1), s1(0) {}
private:
string s1, s2;
};
wacko w1 = "hello world!";
wacko w2 = w1;
如果成员按它们在初始化列表上出现的顺序被初始化，那w1和w2中的数据成员被创建的顺序就会不同。我们知道，对一个对象的所有成员来说，它们的析构函数被调用的顺序总是和它们在构造函数里被创建的顺序相反。那么，如果允许上面的情况（即，成员按它们在初始化列表上出现的顺序被初始化）发生，编译器就要为每一个对象跟踪其成员初始化的顺序，以保证它们的析构函数以正确的顺序被调用。这会带来昂贵的开销。所以，为了避免这一开销，同一种类型的所有对象在创建（构造）和摧毁（析构）过程中对成员的处理顺序都是相同的,而不管成员在初始化列表中的顺序如何。
实际上，如果你深究一下的话，会发现只是非静态数据成员的初始化遵守以上规则。静态数据成员的行为有点象全局和名字空间对象，所以只会被初始化一次（详见条款47）。另外，基类数据成员总是在派生类数据成员之前被初始化，所以使用继承时，要把基类的初始化列在成员初始化列表的最前面。（如果使用多继承，基类被初始化的顺序和它们被派生类继承的顺序一致，它们在成员初始化列表中的顺序会被忽略。使用多继承有很多地方要考虑。条款43关于多继承应考虑哪些方面的问题提出了很多建议。）
基本的一条是：如果想弄清楚对象被初始化时到底是怎么做的，请确信你的初始化列表中成员列出的顺序和成员在类内声明的顺序一致。
2。为需要动态分配内存的类声明一个拷贝构造函数和一个赋值操作符。注意深拷贝浅拷贝的问题。
example:
看下面一个表示string对象的类：
// 一个很简单的string类
class string {
public:
string(const char *value);
~string();
... // 没有拷贝构造函数和operator=
private:
char *data;
};
string::string(const char *value)
{
if (value) {
data = new char[strlen(value) + 1];
strcpy(data, value);
}
else {
data = new char[1];
*data = '/0';
}
}
inline string::~string() { delete [] data; }
请注意这个类里没有声明赋值操作符和拷贝构造函数。这会带来一些不良后果。
如果这样定义两个对象：
string a("hello");
string b("world");
其结果就会如下所示：
a: data——> "hello/0"
b: data——> "world/0"
对象a的内部是一个指向包含字符串"hello"的内存的指针，对象b的内部是一个指向包含字符串"world"的内存的指针。如果进行下面的赋值：
b = a;
因为没有自定义的operator=可以调用，c++会生成并调用一个缺省的operator=操作符（见条款45）。这个缺省的赋值操作符会执行从a的成员到b的成员的逐个成员的赋值操作，对指针(a.data和b.data) 来说就是逐位拷贝。赋值的结果如下所示：
a: data --------> "hello/0"
/
b: data --/ "world/0"
这种情况下至少有两个问题。第一，b曾指向的内存永远不会被删除，因而会永远丢失。这是产生内存泄漏的典型例子。第二，现在a和b包含的指针指向同一个字符串，那么只要其中一个离开了它的生存空间，其析构函数就会删除掉另一个指针还指向的那块内存。
string a("hello"); // 定义并构造 a
{ // 开一个新的生存空间
string b("world"); // 定义并构造 b
...
b = a; // 执行 operator=,
// 丢失b的内存
} // 离开生存空间, 调用
// b的析构函数
string c = a; // c.data 的值不能确定!
// a.data 已被删除
例子中最后一个语句调用了拷贝构造函数，因为它也没有在类中定义，c++以与处理赋值操作符一样的方式生成一个拷贝构造函数并执行相同的动作：对对象里的指针进行逐位拷贝。这会导致同样的问题，但不用担心内存泄漏，因为被初始化的对象还不能指向任何的内存。比如上面代码中的情形，当c.data用a.data的值来初始化时没有内存泄漏，因为c.data没指向任何地方。不过，假如c被a初始化后，c.data和a.data指向同一个地方，那这个地方会被删除两次：一次在c被摧毁时，另一次在a被摧毁时。
拷贝构造函数的情况和赋值操作符还有点不同。在传值调用的时候，它会产生问题。当然正如条款22所说明的，一般很少对对象进行传值调用，但还是看看下面的例子：
void donothing(string localstring) {}
string s = "the truth is out there";
donothing(s);
一切好象都很正常。但因为被传递的localstring是一个值，它必须从s通过（缺省）拷贝构造函数进行初始化。于是localstring拥有了一个s内的指针的拷贝。当donothing结束运行时，localstring离开了其生存空间，调用析构函数。其结果也将是：s包含一个指向localstring早已删除的内存的指针。
顺便指出，用delete去删除一个已经被删除的指针，其结果是不可预测的。所以即使s永远也没被使用，当它离开其生存空间时也会带来问题。
解决这类指针混乱问题的方案在于，只要类里有指针时，就要写自己版本的拷贝构造函数和赋值操作符函数。在这些函数里，你可以拷贝那些被指向的数据结构，从而使每个对象都有自己的拷贝；或者你可以采用某种引用计数机制（见条款 m29）去跟踪当前有多少个对象指向某个数据结构。引用计数的方法更复杂，而且它要求构造函数和析构函数内部做更多的工作，但在某些（虽然不是所有）程序里，它会大量节省内存并切实提高速度。
对于有些类，当实现拷贝构造函数和赋值操作符非常麻烦的时候，特别是可以确信程序中不会做拷贝和赋值操作的时候，去实现它们就会相对来说有点得不偿失。前面提到的那个遗漏了拷贝构造函数和赋值操作符的例子固然是一个糟糕的设计，那当现实中去实现它们又不切实际的情况下，该怎么办呢？很简单，照本条款的建议去做：可以只声明这些函数（声明为private成员）而不去定义（实现）它们。这就防止了会有人去调用它们，也防止了编译器去生成它们。关于这个俏皮的小技巧的细节，参见条款27。
关于本条款中所用到的那个string类，还要注意一件事。构造函数体内，在两个调用new的地方都小心地用了[]，尽管有一个地方实际只需要单个对象。正如条款5所说，在配套使用new和delete时一定要采用相同的形式，所以这里也这么做了。一定要经常注意，当且仅当相应的new用了[]的时候，delete才要用[]。
3。用户代码中不要重载operator new和operator delete。
4。重载operator=运算符的时候，函数原型为：类名 & 类名::operator =(const 类名 &other)，并按照如下顺序进行检查：
1）检查给自己赋值的情况。
2）如果原来申请了内存，释放原有的内存资源
3）对所有数据成员赋值。
4）返回*this的引用
example:
String & String::operator =(const String &other)
{
// (1) 检查自赋值
if(this == &other)
return *this;
// (2) 释放原有的内存资源
delete [] m_data;
// （3）分配新的内存资源，并复制内容
int length = strlen(other.m_data);
m_data = new char[length+1];
strcpy(m_data, other.m_data);
// （4）返回本对象的引用
return *this;
}
5。析构函数里必须对指针成员调用delete。
6。在继承体系中，确保基类有虚析构函数。
扫一扫
1817
到【灌水乐园】发言
