C++構造函數、拷貝構造函數、賦值函數淺析

C++中一般創建對象，拷貝或賦值的方式有構造函數，拷貝構造函數，賦值函數這三種方法。下面就詳細比較下三者之間的區別以及它們的具體實現

1.構造函數

構造函數是一種特殊的類成員函數，是當創建一個類的對象時，它被調用來對類的數據成員進行初始化和分配內存。（構造函數的命名必須和類名完全相同）

首先說一下一個C++的空類，編譯器會加入哪些默認的成員函數

·默認構造函數和拷貝構造函數

·析構函數

·賦值函數（賦值運算符）

·取值函數

**即使程序沒定義任何成員，編譯器也會插入以上的函數！ 

注意：構造函數可以被重載，可以多個，可以帶參數；

析構函數只有一個，不能被重載，不帶參數

 

而默認構造函數沒有參數，它什麼也不做。當沒有重載無參構造函數時，

  A a就是通過默認構造函數來創建一個對象

下面代碼爲構造函數重載的實現

<span style="font-size:14px;">class A
{
int m_i;
Public:
  A()
{
 Cout<<”無參構造函數”<<endl;
}
A(int i):m_i(i) {}  //初始化列表
}</span>

2.拷貝構造函數

拷貝構造函數是C++獨有的，它是一種特殊的構造函數，用基於同一類的一個對象構造和初始化另一個對象。

當沒有重載拷貝構造函數時，通過默認拷貝構造函數來創建一個對象

A a;

A b(a);

A b=a;  都是拷貝構造函數來創建對象b

強調：這裏b對象是不存在的，是用a 對象來構造和初始化b的！！

先說下什麼時候拷貝構造函數會被調用：

在C++中，3種對象需要複製，此時拷貝構造函數會被調用

1）一個對象以值傳遞的方式傳入函數體

2）一個對象以值傳遞的方式從函數返回

3）一個對象需要通過另一個對象進行初始化

什麼時候編譯器會生成默認的拷貝構造函數：

1）如果用戶沒有自定義拷貝構造函數，並且在代碼中使用到了拷貝構造函數，編譯器就會生成默認的拷貝構造函數。但如果用戶定義了拷貝構造函數，編譯器就不在生成。

2）如果用戶定義了一個構造函數，但不是拷貝構造函數，而此時代碼中又用到了拷貝構造函數，那編譯器也會生成默認的拷貝構造函數。

 

因爲系統提供的默認拷貝構造函數工作方式是內存拷貝，也就是淺拷貝。如果對象中用到了需要手動釋放的對象，則會出現問題，這時就要手動重載拷貝構造函數，實現深拷貝。

下面說說深拷貝與淺拷貝：

淺拷貝：如果複製的對象中引用了一個外部內容（例如分配在堆上的數據），那麼在複製這個對象的時候，讓新舊兩個對象指向同一個外部內容，就是淺拷貝。（指針雖然複製了，但所指向的空間內容並沒有複製，而是由兩個對象共用，兩個對象不獨立，刪除空間存在）

深拷貝：如果在複製這個對象的時候爲新對象製作了外部對象的獨立複製，就是深拷貝。

拷貝構造函數重載聲明如下： 

A (const A&other)

下面爲拷貝構造函數的實現：

<span style="font-size:14px;">class A
{
  int m_i
  A(const A& other):m_i(other.m_i)
{
  Cout<<”拷貝構造函數”<<endl;
}
}</span>

3.賦值函數

當一個類的對象向該類的另一個對象賦值時，就會用到該類的賦值函數。

當沒有重載賦值函數（賦值運算符）時，通過默認賦值函數來進行賦值操作

A a;

A b;

b=a; 

強調：這裏a,b對象是已經存在的，是用a 對象來賦值給b的！！

賦值運算的重載聲明如下：

 A& operator = (const A& other)

通常大家會對拷貝構造函數和賦值函數混淆，這兒仔細比較兩者的區別：

1）拷貝構造函數是一個對象初始化一塊內存區域，這塊內存就是新對象的內存區，而賦值函數是對於一個已經被初始化的對象來進行賦值操作。

<span style="font-size:14px;">class  A;
A a;
A b=a;   //調用拷貝構造函數（b不存在）
A c(a) ;   //調用拷貝構造函數

/****/

class  A;
A a;
A b;
b = a ;   //調用賦值函數(b存在)</span>

2）一般來說在數據成員包含指針對象的時候，需要考慮兩種不同的處理需求：一種是複製指針對象，另一種是引用指針對象。拷貝構造函數大多數情況下是複製，而賦值函數是引用對象

3）實現不一樣。拷貝構造函數首先是一個構造函數，它調用時候是通過參數的對象初始化產生一個對象。賦值函數則是把一個新的對象賦值給一個原有的對象，所以如果原來的對象中有內存分配要先把內存釋放掉，而且還要檢察一下兩個對象是不是同一個對象，如果是，不做任何操作，直接返回。（這些要點會在下面的String實現代碼中體現）

 

！！！如果不想寫拷貝構造函數和賦值函數，又不允許別人使用編譯器生成的缺省函數，最簡單的辦法是將拷貝構造函數和賦值函數聲明爲私有函數，不用編寫代碼。如：

<span style="font-size:14px;">class A
{
 private:
 A(const A& a); //私有拷貝構造函數
 A& operate=(const A& a); //私有賦值函數
}</span>

如果程序這樣寫就會出錯：

<span style="font-size:14px;">A a;
A b(a); //調用了私有拷貝構造函數，編譯出錯

A b;
b=a; //調用了私有賦值函數，編譯出錯</span>

所以如果類定義中有指針或引用變量或對象，爲了避免潛在錯誤，最好重載拷貝構造函數和賦值函數。

下面以string類的實現爲例，完整的寫了普通構造函數，拷貝構造函數，賦值函數的實現。String類的基本實現見我另一篇博文。

<span style="font-size:14px;">String::String(const char* str)    //普通構造函數

{

 cout<<construct<<endl;

 if(str==NULL)        //如果str 爲NULL，就存一個空字符串“”

{
 m_string=new char[1];
 *m_string ='\0';
}

 else

{

  m_string= new char[strlen(str)+1] ;   //分配空間
  strcpy(m_string,str);

}

}


String::String(const String&other)   //拷貝構造函數

{
 cout<<"copy construct"<<endl;
 m_string=new char[strlen(other.m_string)+1]; //分配空間並拷貝
 strcpy(m_string,other.m_string);
}

String & String::operator=(const String& other) //賦值運算符
{
 cout<<"operator =funtion"<<endl ;
 if(this==&other) //如果對象和other是用一個對象，直接返回本身
 {
  return *this;
 }
 delete []m_string; //先釋放原來的內存
 m_string= new char[strlen(other.m_string)+1];
 strcpy(m_string,other.m_string);
 return * this;
}</span>

 

一句話記住三者：對象不存在，且沒用別的對象來初始化，就是調用了構造函數；

                對象不存在，且用別的對象來初始化，就是拷貝構造函數（上面說了三種用它的情況！）

                 對象存在，用別的對象來給它賦值，就是賦值函數。

以上爲本人結合很多資料和圖書整理出來的，將核心的點都系統的理出來，全自己按條理寫的，現在大家對普通構造函數，拷貝構造函數，賦值函數的區別和實現應該都清楚了。