条款11：在operator=中处理“自我赋值”

  “自我赋值”发生在对象被赋值给自己时：

   

class Widget{...};
Widget w;
... 
w = w;                        //赋值给自己

以上是比较明显的赋值，也有一些赋值动作不总是那么可被一眼辨识出来，例如：

a[i] = a[j];

  如果i和j有相同的值，这便是是个自我赋值。

*px = *py;

 如果px和py恰好指向同一个东西，这也是自我赋值。

   一般而言如果某段代码操作pointers或references而它们被用来“指向多个相同类型的对象”，就需考虑这些对象是否为同一个。实际上两个对象只要来自同一个继承体系，它们甚至不需声明为相同类型就可能造成“别名”，因为只要一个base class的reference或pointer可以指向一个derived class对象：

class Base{...};
class Derived: public Base{...};
void doSometing(const Base& rb,Derived* pd);//rb和*pd有可能其实是同一个对象

  如果你尝试自行管理资源，可能会在停止使用资源之前意外释放了它。假设你建立一个class用来保存一个指针指向一块动态分配的位图(bitmap)；

class Bitmap{...};
class Widget{
    ...
    private:
    Bitmap* pb;                    //指针，指向一个从heap分配而得的对象
};

  下面是operator=实现代码，表面是看起来合理，但是自我赋值出现时并不安全（同时它也不具备异常安全性）

Widget& Widget::operator=(const Widget& rhs)        
{
    delete pb;
    pb = new Bitmap(*rhs.pb);
    return *this;
}

  这里的自我赋值问题是，operator=函数内的*this和rhs可能是同一个对象。如果真是这样delete销毁的就不仅仅是当前对象的bitmap，它也销毁了rhs的bitmap。而在函数最后，发现自己持有一个指针指向已被删除的对象！

  想要阻止这种错误，传统做法是藉由operator=最前面的一个认同测试，达到“自我赋值”的检验的目的：

Widget& Widget::operator=(const Widget& rhs)
{
    if(this == &rhs)                //认同测试，如果是自我赋值，则不做任何事
        return *this;
    delete pb;
    pb = new Bitmap(*rhs.pb);
    return *this;
}

  这个做法让然存在异常方面的麻烦。如果“new Bitmap”导致异常（不论是因为分配是内存不足或因为Bitmap的copy构造函数抛出异常），Widget最终会持有一个指针指向一块被删除的Bitmap。

  为了异常安全，我们只需注意在复制pb所指向东西之前别删除pb：

Widget& Widget::operator(const Widget& rhs)
{
    Bitmap* pOrig = pb;                    //记住原先的pb
    pb = new Bitmap(*rhs.pb);              //令pb指向*pb的一个复件
    delete pOrig;                          //删除原先的pb

    return *this;
}

  在operator=函数内手工排序语句（确保代码不但“异常安全”而“自我赋值安全”）的一个替代方案是，使用copy and swap技术。这个技术和“异常安全性”有密切关系。

class Wiget
{
    ...
    void swap(Widget& rhs);                        //交换*this和rhs的数据
    ...
};

Widget& Widget::operator=(const Widget& rhs)
{
    Widget temp(rhs);                    //为rhs数据制作一份复件（副本）
    swap(temp);                          //将*this数据和上述复件进行数据交换
    return *this;
}

   这个做法的另一个变形是利用以下事实：

 （1）某class的copy assignment操作符可能被声明为“以by value方式接受形参”；（2）以by value方式传递东西会造成一份复件。

Widget& Widget::operator=(Widget rhs)            //rhs是被传对象的一份复件
{
    swap(rhs);                             //这里是pass by value.将*this的数据和复件数据交换        
    return *this;                 
}

  这种做法牺牲了清晰性。然而将“copying动作”从函数本体内移至“函数参数构造阶段”却可令编译器有时生成更高效的代码。

 

   结论：

     1.确保当对象自我赋值是operator=有良好行为。其中技术包括比较“来源对象”和“目标对象”的地址、精心周到的语句顺序、以及copy and swap。

    2.确定任何函数如果操作一个以上的对象，而其中多个对象时同一个对象时，其行为仍然正确。