复制控制( 上 ) --- 自定义复制函数

前言

　　若要将a对象复制给b对象，编译器应当做何工作？C++初学者也许会直接说” a对象的成员复制给b对象的成员 “。在很多情况下，这种说法正确，事实上C++会给类定义一个默认的复制函数，它所做的工作也正是如此。但，下面问题来了：如果类的成员当中有指针，这种做法还行吗？本文将对这个问题作出实例分析。

一个典型错误示例

　　下面这个代码示例用来检验前言中所提到的问题：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <fstream>
#include <string>

using namespace std;

class A {
public:
    // 构造函数为指针成员开辟空间并赋初值0
    A() {
        num_p = new int;
        *num_p = 0;
    }
    // 给指针所指对象赋值
    void setNum(int num) {
        *num_p = num;
    }    
    // 获取指针所指对象
    int getNum() const {
        int num = *num_p;
        return num;
    }
private:
    int *num_p;
};

int main()
{
    A a1;

    // 设置a1指针成员所指对象的值
    a1.setNum(1);
    // 调用系统自动合成的复制函数
    A a2 = a1;
    // 观察得出a1，a2的指针成员所指对象均为整数1。
    cout << "a1`s num: " << a1.getNum() << endl;
    cout << "a2`s num: " << a2.getNum() << endl;

    // 修改a1指针成员所指对象的值
    a1.setNum(2);
    // 观察得出不单a1的指针成员所指对象改了，a2的也跟着变了。 
    cout << "a1`s num: " << a1.getNum() << endl; 
    cout << "a2`s num: " << a2.getNum() << endl;

    return 0;
}

　　运行结果：

　　

　　我们可以观察到，当类中具有指针成员时，如果使用默认的复制函数，那么此后当某个对象修改了其指针成员所指对象，那么该类派生的其他对象的指针成员所指对象也会跟着改变。这显然不符合编程规范，下面我们将提出解决方案。

解决思路

　　既然系统自带的复制函数无法满足我们的要求，那么我们可以自定义一个以指定编译器在复制对象时的操作。

一个正确示例

　　下面这个代码给出了一个具体解决方案，复制函数启用时，拷贝指针所指对象，而不是指针本身：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <fstream>
#include <string>

using namespace std;

class A {
public:
    // 构造函数为指针成员开辟空间并赋初值0
    A() {
        num_p = new int;
        *num_p = 0;
    }
    // 自定义复制函数 
    A(const A & a) {
        num_p = new int;
        *num_p = a.getNum();
    }
    // 给指针所指对象赋值
    void setNum(int num) {
        *num_p = num;
    }    
    // 获取指针所指对象
    int getNum() const {
        int num = *num_p;
        return num;
    }
private:
    int *num_p;
};

int main()
{
    A a1;

    // 设置a1指针成员所指对象的值
    a1.setNum(1);
    // 调用自定义的复制函数
    A a2=a1;
    // 观察得出a1，a2的指针成员所指对象均为整数1。
    cout << "a1`s num: " << a1.getNum() << endl;
    cout << "a2`s num: " << a2.getNum() << endl;

    // 修改a1指针成员所指对象的值
    a1.setNum(2);
    // 观察得出a1的指针成员所指对象改了，a2的没变。 
    cout << "a1`s num: " << a1.getNum() << endl; 
    cout << "a2`s num: " << a2.getNum() << endl;

    return 0;
}

　　运行结果：

　　

　　这一次，两个对象没有出现“ 相互干扰 ”了。

说明

　　1. 复制函数不单在A a = b的形式下启用，在作为函数参数传递时，生成容器时也会启用，这点要注意到。

　　2. 注意复制函数的原型( 形参为const引用且无返回 )